除了太陽(yáng)能和風(fēng)能 ， 清潔能源公司還在考慮使用熔鹽發(fā)電 。 那么 ， 熔鹽到底是一種什么鹽？它是如何發(fā)電的？熔鹽傳熱儲(chǔ)熱的關(guān)鍵技術(shù)是什么？其應(yīng)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(guó)新聞網(wǎng)）
熔鹽是傳熱儲(chǔ)熱的“好幫手”
相對(duì)于光伏發(fā)電不夠穩(wěn)定的缺陷 ， 光熱發(fā)電對(duì)電網(wǎng)更“友好” ， 而熔鹽則是傳熱儲(chǔ)熱的“好幫手” 。 據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道 ， 在熔鹽光熱發(fā)電的過(guò)程中 ， 傳熱儲(chǔ)熱的“中介”就是“鹽” 。 熔鹽是鹽的熔融態(tài)液體 ， 形成熔融態(tài)的無(wú)機(jī)鹽 ， 其固態(tài)大部分為離子晶體 ， 在高溫下熔化后形成離子熔體 。
【鹽也能發(fā)電？熔鹽成為傳熱儲(chǔ)熱發(fā)電的“好幫手”】江蘇豐海新能源工程技術(shù)有限公司技術(shù)研發(fā)部負(fù)責(zé)人王福家在接受《科技日?qǐng)?bào)》采訪時(shí)表示 ， “熔鹽發(fā)電的基本原理是把太陽(yáng)的熱量收集起來(lái) ， 把能量轉(zhuǎn)入鹽中使其融化 ， 鹽的溫度能達(dá)到幾百攝氏度 ， 再通過(guò)它傳熱 。 ”在整個(gè)發(fā)電裝置中 ， 會(huì)涉及到3個(gè)主要部分 ， 一是太陽(yáng)能的匯集 ， 二是熔鹽的存儲(chǔ) ， 三是能量交換和轉(zhuǎn)換 。 高溫的液態(tài)鹽循環(huán)流動(dòng) ， 通過(guò)熱量交換的循環(huán)將水變成水蒸氣 ， 再用蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī) ， 從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電 。
熔鹽罐是熔鹽傳熱儲(chǔ)熱的關(guān)鍵
熔鹽傳熱儲(chǔ)熱的關(guān)鍵是什么？據(jù)《中國(guó)電力報(bào)》報(bào)道 ， 目前 ， 大部分光熱電站使用熔鹽吸熱儲(chǔ)熱系統(tǒng) 。 在陽(yáng)光充足的時(shí)候熔鹽獲得熱量 ， 溫度升高 ， 儲(chǔ)存在高溫熔鹽罐中；當(dāng)陽(yáng)光不足的時(shí)候 ， 高溫熔鹽罐中的熔鹽提供能量 ， 使電站持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電 ， 熔鹽溫度變低 ， 流入低溫熔鹽罐中 。 在儲(chǔ)熱系統(tǒng)中 ， 熔鹽罐是關(guān)鍵設(shè)備之一 。
那么 ， 熔鹽罐是如何被設(shè)計(jì)出來(lái)的呢？北京首航艾啟威節(jié)能技術(shù)股份有限公司副董事長(zhǎng)黃文博在接受《中國(guó)電力報(bào)》采訪時(shí)表示 ， 關(guān)于熔鹽儲(chǔ)熱設(shè)施 ， 從設(shè)計(jì)開(kāi)始 ， 就首先考慮到如何隔熱、耐腐蝕與保障安全；熔鹽罐被設(shè)計(jì)出之后 ， 還要加入一個(gè)保障熱量均勻的系統(tǒng) ， 并做出包括熔鹽罐內(nèi)的流體分析、高溫狀態(tài)下熔鹽罐的應(yīng)力分析等相關(guān)數(shù)據(jù) 。 熔鹽罐制造時(shí)最容易出問(wèn)題的是焊道 ， 為保證整個(gè)熔鹽罐的制作與加工過(guò)程安全可靠 ， 制造商采用完全自動(dòng)化、機(jī)械化的生產(chǎn)車(chē)間 。
我國(guó)熔鹽市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?
針對(duì)熔鹽在我國(guó)的發(fā)展前景 ， 《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》介紹 ， 熔鹽是一種優(yōu)良的傳熱儲(chǔ)熱介質(zhì) ， 二元熔鹽一般由60%的硝酸鈉和40%的硝酸鉀混合而成 。 相比于電化學(xué)儲(chǔ)能 ， 熔鹽儲(chǔ)能在可再生能源消納、清潔能源取暖等方面 ， 具有更多優(yōu)勢(shì) 。 熔鹽儲(chǔ)能作為可再生能源發(fā)展的重要支撐點(diǎn)之一 ， 既可以大規(guī)模集中應(yīng)用于光熱發(fā)電儲(chǔ)能、新能源廢棄電力利用、電網(wǎng)調(diào)峰等領(lǐng)域 ， 也可以分布式應(yīng)用于智慧能源、清潔能源集中供熱、清潔能源熱電冷聯(lián)供等領(lǐng)域 ， 尤其在光熱領(lǐng)域 ， 可顯著提高發(fā)電系統(tǒng)的熱效率、系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性 。 （歐子然）
本文由中科院物理所副研究員羅會(huì)仟進(jìn)行科學(xué)性把關(guān) ， 專(zhuān)家領(lǐng)域?yàn)槌瑢?dǎo)、電子、電磁、半導(dǎo)體、自動(dòng)化、中子散射等 。
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