熔盐储能市场应用前景广阔

中化新网讯 8月19日，熔盐储能产业发展论坛在内蒙古呼和浩特市召开，来自无机盐行业熔盐储能专业委员会及相关上下游领域的专家学者普遍认为，熔盐储能，未来市场应用前景广阔。

中国无机盐工业协会会长王孝峰介绍说，近年来，随着我国光热产业的崛起，促进了熔盐储能行业的迅速发展。硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠是典型的无机盐产品，这三种硝基型产品是熔盐产品的主要组分。熔盐产品的供应和应用，作为整个产业链的一环，起到重要作用。无机盐协会于2017年成立了熔盐储能专业委员会，目的就是形成行业合力，推动行业的可持续发展。

王孝峰指出，熔盐储能技术是国家鼓励发展的新型储能技术之一，相比其他储能技术，熔盐储能更适应大规模储能的需求。我国也出台了一系列相关政策，促进和鼓励储能项目开发建设。从2016年9月发布《关于建设太阳能热发电示范项目的通知》（20个项目入选首批光热发电示范项目名单，总装机约1.35GW）、2017年公布首批多能互补集成优化示范工程名单（涉及2个装机5万千瓦的光热发电项目），到2023年4月印发《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》等文件的发布，我国熔盐储能行业的发展，一直受到国家能源局的重视。

据不完全统计，截至2024年3月底，我国太阳能热发电累计装机容量588MW，其中并网光热电站570MW，累计熔盐使用量将近15万吨。每个百兆瓦级光热电站基本上都配置了8小时或以上熔盐储能系统，熔盐需求正在集中释放。就目前来看，能够达到熔盐级质量要求的硝酸盐产能有限，若全部项目都能够如期投产，则熔盐需求略显不足。王孝峰表示，要达到熔盐级的质量要求，要鼓励现有化肥级硝酸钾生产企业转型升级，提高产品纯度和质量，提高熔盐原料的产能，尤其是硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠等关键组分。建立稳定的原材料供应渠道，保障生产的连续性和稳定性。积极建立标准和规范，规范行业发展，确保系统的可靠性和安全性，促进行业的可持续高质量发展。

华东理工大学教授、博导，资源与环境工程学院副院长孙泽介绍说，近年来，人工智能(AI)技术的发展给全社会带来了重大的冲击，各行各业都充分利用AI的先进性、高效性，实现本行业“人工智能+”，引领行业发展。除了互联网行业本身，金融、医疗、汽车等行业都已经深入开展了本行业的人工智能化。

孙泽指出，熔盐储能，是最有发展前途的长时、大规模储能技术之一，但是，熔盐高温、强腐蚀、带电离子特殊微观结构等性质，限制了新型高性能熔盐体系的设计与开发。传统的研究方法包括实验试错、相图计算、分子级别设计等，但实验试错法由于熔盐实验的高温、腐蚀性而推进困难，且需要耗费大量的时间和经济成本；相图计算法则受限于材料的热力学参数，且需要对每个熔盐体系都单独进行计算，同时也难以进行四元、五元等复杂熔盐体系的计算而难以推广；分子动力学方法则着重于探究熔盐微观结构与性质之间的关系，受限于计算资源与计算尺度，直接进行熔盐体系设计存在困难。

孙泽认为，将人工智能引入新型高性能高温熔盐体系的设计与开发，实现数据驱动的人工智能设计新型熔盐体系。“人工智能+熔盐体系设计”可以克服传统研究方法的耗时、低效率的缺点，实现数据到结果的直接跨越，颠覆行业研究范式，可以成倍、成十倍提高熔盐体系设计开发效率，将促使整个熔盐行业的颠覆性变革。“人工智能+熔盐体系设计”的实现，也必将为其他工业体系提供强有力的引领和示范作用，实现每一个行业的颠覆性发展。

中国科学院过程工程研究所副研究员钟莉分析指出，作为一种新兴的长时储能方式熔盐储能，在新型储能赛道上具有明显优势，一是储能规模大，熔盐储热规模通常在几十兆瓦到几百兆瓦之间，例如甘肃省金昌市高温熔盐储能绿色调峰电站储能规模达到600MW/3600MWh。二是储能时间长，熔盐储能可以实现单日10小时以上的储热能力，敦煌百兆瓦熔盐塔式光热电站的熔盐储热时间可以达到11个小时。三是寿命长，熔盐储热项目寿命在25年左右，高于电化学储能寿命。

当前，熔盐储能面临着高温腐蚀问题、热效率与储能密度问题、系统安全性等三方面挑战。一方面熔盐在高温下具有强烈的腐蚀性，对储存设备和管道的材料选择提出了严峻挑战，需要进一步研发更耐腐蚀、高温稳定性更好的材料来适应熔盐的储存、使用和输送，且以熔盐为工质的相关设备缺乏完善的制造标准和规范。另一方面虽然熔盐储热技术具有较高的热效率，但在储能密度方面仍存在提升空间，进一步提高储能密度有助于减少储能系统的体积和成本，促进其在更广泛领域的应用。此外，熔盐储热系统在高温下长时间运行，一旦发生故障或泄漏，可能引发安全事故。如何提高系统安全性和可靠性，防止熔盐泄漏，是该技术亟待解决的问题。

钟莉指出，为应对以上问题，熔盐储能未来发展还有很多研究工作亟待开展。新材料和设备升级、储能密度提升、智能化与安全监控、应用场景拓展是熔盐储能未来发展趋势与研究方向。要从源头纯化和末端纯化两方面同时着手应对。完善熔盐储热系统的智能化监测控制系统，以提高熔盐储热系统的稳定性和寿命。要通过优化熔盐的成分和配方，以及改进储热系统的设计，提高熔盐储热技术的储能密度，满足更多应用场景需求。要借助先进传感技术和人工智能算法，实现熔盐储热系统的智能化监控和安全预警，确保系统安全稳定运行。熔盐储能系统的在线监测、纯化与回收循环利用对保障熔盐储能系统全生命周期更安全、更长期运行具有重要作用。

中国化学品安全技术协会技术总监、国务院安委会专家刘啸武介绍说，熔盐在储能、传热和 发电等多个领域具有广泛应用。特别是在光热发电领域，熔盐作为传热和储能介质，可以显著提高发电系统的热效率和可靠性。随着可再生能源的发展和对高效储能技术的需求增加，熔盐储能技术的市场需求也在不断增长。预计未来几年内，熔盐储能市场将保持快速增长的态势。

 刘啸武介绍了熔盐的成分、理化特性，分析了化学品使用的风险、熔盐应用于储能过程的运行风险、设备设施风险和人员操作风险，分享了国内外典型事故案例，提出了加强熔盐安全风险管控、做好设备防腐蚀防泄漏、预防事故的措施和方向。他建议，应加强熔盐安全标准规范的制定，提高自动化和智能化水平，提升行业安全管理水平。

 刘啸武指出，新型材料在熔盐储能中有良好的应用前景。通过研发具有高储能密度、低熔点、高热稳定性等特性的复合熔盐材料，提高储能效率和系统稳定性；利用相变材料的潜热存储能力，进一步提升储能系统的能量密度和调节范围；研究纳米材料在熔盐中的应用，利用其优异的导热性能，提高熔盐储能系统的传热效率和响应速度。

熔盐储能专委会主任、中国科学院过程工程师研究所研究员段东平指出，熔盐行业的发展方向，一是紧跟市场需求，合理规划产能；二是推动技术创新发展，提升熔盐产品质量；三是加强熔盐标准制定与推广，形成统一技术要求；四是推动更大规模应用，保证熔盐市场容量；五是发挥行业协会作用，助推熔盐储能产业发展。

 段东平介绍说，由于我国的熔盐储能产业脱胎于农用肥的产业体系，虽然从起步至今的十年间取得了长足的进步，但是产业主体中的大部分企业均存在与农用肥产品的质量比较和价值比较，因此和世界上最早实现了光热熔盐发电技术的几个国家有明显不同，我们的产线建设、产品标准都或多或少留有农用肥的痕迹，甚至于还有低品质产品可以充当农用肥的思路，这就会在一定程度上影响我国的熔盐储能产业高质量发展的进程。

 近几年，我国的熔盐储能产业形成了规模与合力的同时，正好赶上了我国大力发展清洁能源和“双碳”战略，这个发展契机为熔盐产业快速、规范运行提供了政策环境。特别是在党的二十届三中全会之后，熔盐储能产业又遇到了新的发展助力，光热发电、绿色转型又成为了电力改革的关键词，因而我更加看好熔盐储能产业在未来的美好前景。

 段东平指出，横向对比国外的几个行业头部企业，我们国内的熔盐储能产业更应该重视科技研发的引领作用，应该重视从细分产品到生产规范的标准化建设，还应该面向源网荷储的大系统去设计，并提供满足我国产业体系绿色转型的熔盐储能材料，那将是我国熔盐储能产业做强、做大、做精的必由之路。