從學術研究到產業應用

　　作為最有潛力的傳蓄熱材料，熔鹽在光熱產業中大放異彩，但一些生產及應用技術上的難題，卻讓熔鹽行業陷入了發展瓶頸期。在6月26日于濰坊召開的硝酸鉀和熔鹽儲能技術交流會上，與會*提出，要強化基礎研究，通過產學研結合解決“凍管”、雜質控制等應用難題，推動熔鹽技術走進相關行業，進一步擴大熔鹽儲能應用市場。　

　光熱系統的“血液”

　　中國科學院上海應用物理研究所研究員唐忠鋒指出，優異的性能使熔鹽已經應用于太陽能熱發電項目中。“如果把光熱系統比作人體的話，那么作為傳蓄熱介質的熔鹽就好似‘血液’，可不斷為光熱系統傳輸、儲存熱能。”唐忠鋒說。

　　華東理工大學資源工程系主任孫澤表示，在熔鹽中，硝酸鹽的熔點低、價格便宜、操作溫度范圍廣，目前應用較多。“硝酸鹽的應用還可以提高太陽能電站操作溫度和發電效率，儲熱效率更強。從生產技術上來看，目前可應用于光熱項目的熔鹽級硝酸鉀的生產技術主要有天然鉀硝礦提取法、硝酸銨—氯化鉀離子交換法、硝酸—氯化鉀氧化法、硝酸鈉—氯化鉀轉化法、硝酸銨—氯化鉀轉化法、溶劑萃取法等。這些技術各有利弊，要結合項目實際情況決定制備方法。”孫澤說。

　　“作為*的傳蓄能介質，熔鹽在光熱項目中得到了大量應用。”中電建青海共和50MW項目儲換熱調試服務項目總工程師孫峰介紹說，“作為使用者，我們希望可以尋求低熔點、高沸點、性質穩定、流動性好、比熱容大的熔鹽。這樣有利于改善光熱電站的經濟性，降低儲能成本，提升單位蓄熱量。”

　　技術發展遇瓶頸

　　中國無機鹽工業協會會長王孝峰提到，我國熔鹽相關研究起步較晚，雖然北京工業大學、中科院青海鹽湖研究所等研究機構對高溫熔融鹽的傳熱、蓄熱性能進行了研究，但部分內容還停留在實驗室階段，難以解決產業應用上出現的全部問題。“現有產業基礎能不能支撐相關產業的大發展，以及如何支撐相關產業的快速發展，是我們行業要考慮的主要問題。”王孝峰說。

　　據中科院青海鹽湖所研究員王懷有介紹，熔鹽儲熱系統存在的*大問題和技術難點就是熔鹽的凝固點較高，致使電站在運行過程中很容易出現“凍管”現象。同時，行業在熔鹽雜質含量的合理控制及對性能的影響機制方面的研究還有所欠缺。由于硝酸鈉、硝酸鉀的純度對熔鹽儲熱材料的使用性能至關重要，雜質存在將縮短材料的使用壽命，可能會引發結垢以及對設備的腐蝕。

　　唐忠鋒表示，雖然我國熔鹽行業在單鹽方面質量指標達標，且生產能力強，但行業普遍對二元鹽工藝、指標認識不足，對開發多元鹽的熱情不高。受制于企業技術和配套等問題，目前行業處在瓶頸期或陣痛期，壓力很大。

　　同時，青海鹽湖硝酸鹽業股份有限公司副總經理馬洪才表示，在三元及多元熔鹽領域，雖然這類熔鹽具有更低的熔點，但多元熔鹽因成分更為復雜而可能對熔鹽系統造成一些尚無法預知的不利影響，面臨推廣障礙。

　　產學研聯手破困局

　　“為了破解行業發展瓶頸和技術難題，科研院校和熔鹽企業要各自結合自身情況，開發熔鹽合作課題，進行產學研結合，推動熔鹽技術走進相關行業，以進一步擴大熔鹽儲能應用市場。”唐忠鋒說。

　　內蒙古電力勘測設計院有限責任公司高級工程師王小春也認為，熔鹽行業發展除了政策支持外，還要依靠自身技術的發展，從產品、設備、產業鏈等方面進行產學研結合，以提高產品品質，降低生產成本，這也有利于熔鹽在光電項目中的應用。

　　據北京工業大學環境與能源工程學院教授吳玉庭介紹，為進一步推動熔鹽技術發展，北京工業大學與冀中能源井礦集團合作共建了熱能存儲與轉換聯合研發中心。該中心在北京工業大學研究成果的基礎上，開展熔鹽傳熱蓄熱和單螺桿壓縮機膨脹機技術的研發，建成國家和省級研發基地。與此同時，北京工業大學還與冀中能源井陘礦業集團等共同建設了8kW集成熔鹽傳熱蓄熱的太陽能熱發電示范工程。該項目采用槽式熔鹽集熱傳熱蓄熱電站，熔鹽應用量20噸，蓄熱容量1MWh，年發電量1.6萬kWh.

　　同時，面對行業在二元、三元熔鹽方面研究不足的問題，王懷有認為，這需要熔鹽生產企業、科研高校等共同探討解決。據他介紹，青海鹽湖研究所立足于鹽湖鈉、鉀和鎂資源的開發利用，在二元和三元硝酸熔鹽儲能材料的制備及性能研究等方面做了系統工作。“針對光熱企業提出的需求和問題，我們首次合成出分解溫度達650℃的新型三元硝酸鹽熔鹽，提高三元硝酸鹽熔鹽體系的分解溫度，可進一步提高太陽能利用效率。”王懷有說。

　　此外，中科院青海鹽湖研究所還深入企業，考察了熔鹽在發電過程中與鹽罐的相容性，了解了熔鹽對不銹鋼的實際腐蝕情況，通過研究初步推測了其腐蝕機理。