鹽儲熱技術是通過用光熱、風電、光伏、夜間低谷電、工業(yè)廢熱等加熱熔鹽來存儲可再生能源或低谷電能。隨后，在有用能需要時通過與水換熱，產(chǎn)生熱水或水蒸汽直接供熱，或利用水蒸氣驅(qū)動渦輪機工作對外發(fā)電。
熔鹽儲熱系統(tǒng)主要材料／設備包括：熔鹽（是一種低成本、長壽命、傳熱儲熱性能好的高溫高熱通量和低運行壓力的介質(zhì)，在儲熱中使用的熔鹽通常是硝酸鹽混合物，如光熱電站中最常用的二元熔鹽就是硝酸鈉60%和硝酸鉀40%的混合物）、熔鹽儲罐、熔鹽泵、電加熱器、蒸汽發(fā)生器、過熱器、蒸汽水換熱器等。
其具有發(fā)電靈活、儲能規(guī)模大時間長、使用壽命長、環(huán)保安全等特性，在儲熱調(diào)峰方面的優(yōu)勢尤為突出。基于這些特性，近兩年熔鹽儲熱技術逐漸脫穎而出，走進了更多人的視野中，熔鹽儲熱的應用場景也隨之豐富。
一、已成功駕馭的應用場景
1、光熱發(fā)電
在常規(guī)光熱電站場景中，熔鹽儲熱在熱鹽罐與冷鹽罐雙罐循環(huán)中實現(xiàn)。冷熔鹽貯罐內(nèi)的熔鹽經(jīng)熔鹽泵輸送到太陽能集熱器內(nèi)，熔鹽吸收熱能升溫后進入熱熔鹽儲罐中，隨后高溫熔融鹽流進熔鹽蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生過熱蒸汽驅(qū)動蒸汽渦輪機運行發(fā)電，而熔鹽溫度降低后流回冷熔鹽儲罐。
在該場景中，熔鹽熱容高的特性得以充分發(fā)揮，使電站即使在夜間也可以利用熱儲罐中的高溫熔鹽進行發(fā)電。截至目前，我國已建成多個此類項目，大型商業(yè)化光熱發(fā)電項目總裝機規(guī)模已超500MW。
2、火電靈活性改造
火電靈活性通常指火電機組的運行靈活性，即適應出力大幅波動、快速響應各類變化的能力，主要指標包括調(diào)峰幅度、爬坡速率及啟停時間等?；痣姍C組在低負荷運行過程中，火焰在爐內(nèi)的充滿程度會比高負荷時差，負荷降低到一定程度時，由于爐內(nèi)溫度下降，導致每分氣流的著火距離增大，同時火焰對爐壁輻射損失相對增加，所以就容易出現(xiàn)燃燒的不穩(wěn)定，甚至鍋爐熄火。
在火電靈活性改造場景中，通過熔鹽儲熱技術，火電機組的深度調(diào)峰能力大幅增長，即在極低負荷下，熔鹽儲熱系統(tǒng)進行靈活放熱，根據(jù)需求按量放熱，可極大降低燃料用量。
此外，由于熔鹽具有造價低，使用壽命長等特性。與現(xiàn)有的火電機組調(diào)峰技術相比，蒸汽加熱熔鹽儲能的火電調(diào)峰技術具有能耗更低、運行更節(jié)能可靠、改造成本低等優(yōu)點。
目前，國內(nèi)已有熔鹽儲熱技術火電靈活性改造案例，如江蘇靖江發(fā)電廠的熔融鹽儲能項目。項目成功投產(chǎn)后，該模式將復制到江蘇國信旗下的十余家發(fā)電廠，有望形成產(chǎn)生上億元的收益。
同時，粵瀧發(fā)電公司熔鹽儲能調(diào)峰供熱靈活性改造項目、靖煤集團白銀熱電靈活性改造項目、國能龍山電廠600MW火電機組熔鹽儲熱調(diào)峰靈活性改造項目、北方魏家峁煤電1號機組高溫蒸汽熔鹽儲熱工程等更多利用熔鹽儲熱技術的火電靈活性改造項目已在路上。
3、產(chǎn)業(yè)園區(qū)供熱
在產(chǎn)業(yè)園區(qū)供熱場景中，園區(qū)通過利用規(guī)?；木G電與熔鹽儲能技術，在電網(wǎng)低谷時段把過剩的綠電（風電或光伏）儲存在高溫熔鹽中，在高峰、尖峰時段利用儲存的熱能換熱對外供熱或發(fā)電。通過熔鹽儲能供熱系統(tǒng)及汽輪發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)對園區(qū)供熱、供電，可在全負荷頂峰響應電網(wǎng)需求。
10月20日，由CSPPLAZA平臺常務委員會員單位西子潔能承建的浙江省最大用戶側熔鹽儲能項目、國內(nèi)在建的最大規(guī)模熔鹽儲能項目——紹興綠電熔鹽儲能示范項目在紹興柯橋區(qū)天實低碳產(chǎn)業(yè)園正式產(chǎn)汽試運行。這標志著熔鹽儲熱技術又成功征服另一商業(yè)應用場景。
該項目利用規(guī)?；G電與熔鹽儲能技術，在電網(wǎng)低谷時段把過剩的綠電（風電或光伏）儲存在高溫熔鹽中，在高峰、尖峰時段利用儲存的熱能換熱對外供熱或發(fā)電。據(jù)計算，該項目每年可發(fā)電6370萬kWh，年供蒸汽量84萬噸，年可節(jié)約標準煤15.5萬噸，減排二氧化碳約29萬噸。在全負荷頂峰滿足電網(wǎng)需求的同時，還具有參數(shù)高、效率高、存儲時間長、成本低等優(yōu)勢。
二、有望攻克以下新興市場
1、酒廠
釀酒行業(yè)，釀酒效率與企業(yè)產(chǎn)能息息相關，在原料和工藝相同的情況下，“電釀酒”可增加6%的出酒率，酒質(zhì)可達優(yōu)級。但“電釀酒”存在熱能損耗高、蒸氣氣壓無法靈活控制、冬季供熱能源偏緊等問題，如何減少熱能損耗、靈活控制蒸汽氣壓、降低供熱能源使用量是每個酒廠的痛難點。
熔鹽儲熱技術的不斷發(fā)展，它的性能與成就開始映入釀酒行業(yè)眼簾。使用熔鹽儲熱技術來解決企業(yè)痛點，也被賦予眾望。目前，茅臺、汾酒等龍頭酒企已開始嘗試布局熔鹽儲熱技術。
圖：“電釀酒設備”
2021年汾酒集團與大地控股擬攜手共建“光熱-熔鹽儲能”示范項目，全力協(xié)助汾酒集團開展低碳清潔能源替代，實現(xiàn)二氧化碳逐年減排，助力汾酒集團實現(xiàn)綠色汾酒、生態(tài)汾酒、零碳汾酒的新業(yè)態(tài)新模式。
近日，中國南方電網(wǎng)發(fā)文稱遵義供電局為滿足茅臺區(qū)域白酒產(chǎn)業(yè)25%的存量酒甄開展“電釀酒”改造的電力需求。計劃引入和組織開發(fā)定制化的釀酒專業(yè)電鍋爐、熔鹽谷電儲熱蒸汽系統(tǒng)等新技術，解決釀酒企業(yè)電能替代痛點。
2、鋼鐵廠
相關數(shù)據(jù)顯示，鋼鐵行業(yè)的鋼鐵制造工藝流程中，僅有30%～50%的能量得到有效利用，剩余大量能量則以余熱形式存在，余熱資源廣泛分布于各工序生產(chǎn)過程中，回收潛力巨大。
圖：鋼鐵廠余熱分布
在該場景中使用熔鹽儲能技術可以將間歇性高溫余熱資源轉(zhuǎn)化為連續(xù)可調(diào)可控的高溫蒸汽熱能，大幅增加發(fā)電功率和效率，改善余熱發(fā)電的經(jīng)濟性，也能夠提高余熱發(fā)電的靈活性，滿足負荷跟蹤和電網(wǎng)調(diào)峰需求。
3、共享儲能電站
去年7月國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)文明確“鼓勵探索建設共享儲能”后，山東、湖南、浙江、青海、河南、內(nèi)蒙古等20多個地方能源主管部門相繼出臺配套政策，把共享儲能作為開發(fā)建設儲能電站的重要方向?；谌埯}儲熱技術的共享儲能電站看到發(fā)展曙光。
乘政策東風，基于熔鹽儲熱技術的共享儲能電站的規(guī)劃也正在慢慢展開。天津濱海光熱發(fā)電投資有限公司迅速抓住機遇，積極布局熔鹽型共享儲能電站。
今年五月底濱海光熱全資子公司金釩源儲成功簽約600MW/3600MWh的高溫熔鹽共享儲能調(diào)峰調(diào)頻電站及生物質(zhì)綜合利用年產(chǎn)4萬噸活性炭項目；
去年的12月份，天津濱海光熱技術研究院有限公司就與甘肅金昌市發(fā)改委、華電集團甘肅分公司簽約，擬打造一個基于熔鹽儲熱技術的600MW/3600MWh共享儲能電站，目前該項目已完成備案。
綜上，在各方積極踐行雙碳目標的大背景下，熔鹽儲熱技術在降低生產(chǎn)成本、提高企業(yè)效益、節(jié)約不可再生能源、減少碳排放、回收廢棄熱能、電能等方面擁有著巨大的潛力，未來也有望與更多行業(yè)聯(lián)姻，攜手構建更加綠色的能源體系。
來源：CSPPLAZA CSPPLAZA光熱發(fā)電平臺