鹽也能發電？熔鹽成為傳熱儲熱發電的“好幫手”

除了太陽能和風能，清潔能源公司還在考慮使用熔鹽發電。那麼，熔鹽到底是一種什麼鹽？它是如何發電的？熔鹽傳熱儲熱的關鍵技術是什麼？其應用前景又如何？

冬日航拍鏡頭下的亞洲首座全天候熔鹽塔式光熱電站。（楊艷敏/中國新聞網）

熔鹽是傳熱儲熱的“好幫手”

相對於光伏發電不夠穩定的缺陷，光熱發電對電網更“友好”，而熔鹽則是傳熱儲熱的“好幫手”。據《科技日報》報道，在熔鹽光熱發電的過程中，傳熱儲熱的“中介”就是“鹽”。熔鹽是鹽的熔融態液體，形成熔融態的無機鹽，其固態大部分為離子晶體，在高溫下熔化后形成離子熔體。

江蘇豐海新能源工程技術有限公司技術研發部負責人王福家在接受《科技日報》採訪時表示，“熔鹽發電的基本原理是把太陽的熱量收集起來，把能量轉入鹽中使其融化，鹽的溫度能達到幾百攝氏度，再通過它傳熱。”在整個發電裝置中，會涉及到3個主要部分，一是太陽能的匯集，二是熔鹽的存儲，三是能量交換和轉換。高溫的液態鹽循環流動，通過熱量交換的循環將水變成水蒸氣，再用蒸汽推動汽輪機，從而實現發電。

熔鹽罐是熔鹽傳熱儲熱的關鍵

熔鹽傳熱儲熱的關鍵是什麼？據《中國電力報》報道，目前，大部分光熱電站使用熔鹽吸熱儲熱系統。在陽光充足的時候熔鹽獲得熱量，溫度升高，儲存在高溫熔鹽罐中﹔當陽光不足的時候，高溫熔鹽罐中的熔鹽提供能量，使電站持續穩定的發電，熔鹽溫度變低，流入低溫熔鹽罐中。在儲熱系統中，熔鹽罐是關鍵設備之一。

那麼，熔鹽罐是如何被設計出來的呢？北京首航艾啟威節能技術股份有限公司副董事長黃文博在接受《中國電力報》採訪時表示，關於熔鹽儲熱設施，從設計開始，就首先考慮到如何隔熱、耐腐蝕與保障安全﹔熔鹽罐被設計出之后，還要加入一個保障熱量均勻的系統，並做出包括熔鹽罐內的流體分析、高溫狀態下熔鹽罐的應力分析等相關數據。熔鹽罐制造時最容易出問題的是焊道，為保証整個熔鹽罐的制作與加工過程安全可靠，制造商採用完全自動化、機械化的生產車間。

我國熔鹽市場發展潛力巨大

針對熔鹽在我國的發展前景，《經濟參考報》介紹，熔鹽是一種優良的傳熱儲熱介質，二元熔鹽一般由60%的硝酸鈉和40%的硝酸鉀混合而成。相比於電化學儲能，熔鹽儲能在可再生能源消納、清潔能源取暖等方面，具有更多優勢。熔鹽儲能作為可再生能源發展的重要支撐點之一，既可以大規模集中應用於光熱發電儲能、新能源廢棄電力利用、電網調峰等領域，也可以分布式應用於智慧能源、清潔能源集中供熱、清潔能源熱電冷聯供等領域，尤其在光熱領域，可顯著提高發電系統的熱效率、系統的可靠性和經濟性。（歐子然）

本文由中科院物理所副研究員羅會仟進行科學性把關，專家領域為超導、電子、電磁、半導體、自動化、中子散射等。