在多种储能技术中，熔盐储热近段时间以来风光再现！

熔盐具有工作温度区间广、储能密度高、无需高压运行、黏度低流动性好、寿命长等优良特性，非常适合在光热发电系统中作为热储热介质。除此之外，熔盐还具有发电灵活、储能规模大时间长、使用寿命长、环保安全等特性，在储热调峰方面的优势也尤为突出。

熔盐储能技术即利用熔盐在升温和降温过程中的温差实现热能存储。基于上述这些特性，近两年熔盐储热技术逐渐脱颖而出，迅速成为新能源发展中的一颗新星，走进了更多人的视野中，其应用场景也随之丰富。

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光热发电

熔盐具有传热能力强、系统压力小、使用温度范围广、经济性较好等一系列优点，将光热发电与熔盐蓄热储能技术相结合，可实现24小时稳定持续供电，具有可调节、对电网更友好、兼容性更强等优势，是最有条件担当基础电力负荷的新能源。因此，熔盐是目前光热发电传储热介质的首选。

20世纪80年代，美国率先将熔盐储能传热技术应用于太阳能热发电站的研究方面，其建设的SolarTwo项目是世界上第一个使用熔盐作为储热、传热介质的太阳能光热发电站，它为熔融盐在光热发电领域的应用打下了基础。

2009年3月，西班牙安达索尔槽式光热发电站成功运行，该电站配置了熔盐储热系统，是全球首个商业化聚光太阳能电站。

在当前环境污染和能源安全成为影响中国乃至全球发展的严峻形势下，通过政策补偿和实施峰谷电价、季节性电价、阶梯电价、调峰电价等措施，逐步推行以电力替代煤炭，提供连续稳定可调的高品质电能将是大势所趋。而熔盐储能与光热发电成在这一趋势中，显然成为了又一枚“王牌”。

▋哈密50兆瓦熔盐塔式光热发电项目

哈密光热发电项目于2016年9月被国家能源局确定为国家第一批太阳能热发电示范项目，也是新疆首个光热发电示范项目，规划容量为2台50MW机组，本期建设1台50MW塔式熔盐光热发电站，总投资15.8亿元。2021年6月，该项目实现了夜间无光稳定并网发电，这标志着新疆首个光热电站——哈密光热项目正式开启“24小时不间断发电”模式。

哈密光热项目建成后，将和该地区的风力发电、光伏发电等清洁能源项目，组合成为哈密综合能源基地，源源不断地提供清洁能源，对促进太阳能热发电国产化进程，改善地区能源结构，带动当地相关产业经济发展发挥重要作用。

▋青海共和50MW光热项目

2022年，由中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司负责总承包的青海共和50MW光热电站采用了熔盐塔式技术路线，其熔盐储热系统可在无太阳的情况下，供发电系统继续满负荷运行6小时。

中电建青海共和50MW共和光热发电项目二元盐Solar Salt（60%硝酸钠+40%硝酸钾）是目前多数光热电站选用的传储热工质，其熔点为220℃，最高工作温度可达600℃。

光热电站一般采用冷/热熔盐双储罐存放熔盐，冷熔盐贮罐内的熔融盐经熔盐泵输送到太阳能集热器内，吸收热能升温后进入热熔盐储罐中，随后高温熔融盐流进熔盐蒸汽发生器，产生过热蒸汽，驱动蒸汽涡轮机运行发电，而熔盐温度降低后流回冷熔盐储罐。

光热发电站实际运行过程中，日照强度会不断变化，传储热系统需要依据各个节点管道内熔盐的温度、压力及时调整熔盐流速，以保障系统稳定工作，电站出力总体平稳。

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清洁供热

传统的燃煤取暖方式最大的问题就是污染严重。伴随着“煤改气”“煤改电”的推进，清洁供暖开始走进百姓的生活。“用盐取暖”就是在这样的背景下应运而生的，它能降低“煤改电”的运营成本，同时也为清洁供暖提供了一个新的途径。

熔盐储热系统可以高效利用廉价谷电和风电光伏等可再生能源弃电实现清洁供热，在有效削弱供热对化石能源依赖、助力可再生能源消纳的同时，还可有效保证整个清洁供热系统的经济性和稳定性。除此之外，还可以为食品加工、纺织等企业提供稳定持续的蒸汽、热风等高品质热源。

熔盐蓄热供暖系统与水蓄热、固体蓄热、相变蓄热对比，综合占地面积、系统安全、使用寿命、储能密度等因素考虑，占有明显优势。

有研究在同一工程中通过经营成本、投资回收期等对比得出这样的结论：熔盐蓄热总投资约5000万元；在谷电价格较低、弃光弃风地区，工程的项目投资财务内部收益率较好，为7.8%；投资回收期约11.3年，经济性较优。而固体蓄热系统虽然总投资较省，约4000万元；但全寿命周期上看经济性比熔盐蓄热系统略差；投资回收期为11.7年，项目投资财务内部收益率为7.3%。

从总投资看，由于熔盐蓄热的工艺流程较固体蓄热工艺更为复杂，因而使项目从设备采购、安装、建筑方面投资都较高。但在营收相当的情况下，熔盐蓄热放热的全系统流程换热效率较高，全寿命周期下熔盐蓄热的投资回收期与项目投资财务内部收益率略高。2种蓄热方式在电加热模块中电热转化效率都很高，可以达到99%。

因此，若系统设备可以进一步优化，降低总投资造价，熔盐蓄热技术有望成为传热蓄热方面最具竞争优势的清洁供热方式。

▋北京热力供应中心北京西站蒸汽供应熔盐储热改造项目

该项目采取了利用熔盐储代替燃气锅炉进行替代。项目利用低谷电时间段，将低价格电能转换为热能存储，白天时使用熔盐储能系统对外供应蒸汽。该项目获得了张家口及赤峰绿电进京指标；采用低谷绿电作为热源，补贴后谷电价格为0.15元/kWh。

根据该电价进行核算，折算后的蒸汽运行成本为105元/t，作为新能源储能消纳供蒸汽示范项目，该运行成本仅为燃气运行成本（北京燃气价格2.6元/m3，蒸汽成本为208元/t）的50%左右，大大节省了运行费用。

和其他技术比，熔盐储热的储能密度、占地面积、使用寿命来具有优势。既适合北方高密集城市地区对热水、蒸汽供应系统进行绿色改造，也适合工业地区工业蒸汽的生产应用。

▋北京丰台区熔盐蓄热产业化推广研究与示范项目

作为国内落地的首个熔盐储能供蒸汽项目，该项目获得了国资委专项资金支持，由北京热力市政工程建设有限公司承建，采用了北京民利储能技术有限公司开发的新型熔盐储能蒸汽系统。

据悉，该项目建设8MW熔盐储能装置一套。主要配置高/低温熔盐储罐、熔盐加热系统、蒸汽发生系统、智慧控制系统等设备，系统建成后将直接为北京西站地区供应饱和蒸汽。该项目已申请绿电补助，建成后单吨蒸汽成本可低至119元/吨。

该项目的落地应用，不仅体现了北京热力集团看好熔盐蓄热技术在清洁供热领域的发展前景以及对民利储能新型熔盐蓄热技术的高度认可，也为其拓展集团产业链，为南方冷热联供及工业蒸汽应用市场打下良好的基础。

▋绍兴绿电熔盐储能示范项目

该项目由西子洁能承建，是浙江省最大用户侧熔盐储能项目、国内在建的最大规模熔盐储能项目。项目利用规模化绿电与熔盐储能技术，在电网低谷时段把过剩的绿电（风电或光伏）储存在高温熔盐中，在高峰、尖峰时段利用储存的热能换热对外供热或发电。据计算，该项目每年可发电6370万kWh，年供蒸汽量84万吨，年可节约标准煤15.5万吨，减排二氧化碳约29万吨。

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余热回收

工业生产过程中存在大量的间歇式余热，如高温烟气余热、可燃废气余热、冷凝水、废水余热等。以钢铁行业为例，有研究发现，国内钢铁工业能源消耗占全国工业总能耗的15%左右，但钢铁企业能源利用率仅为30%-50%。钢铁生产过程中产生了大量的余热。

利用钢铁炉熔盐余热回收发电系统，可以将这些废热通过熔盐蓄热系统储存起来，使高温余热转化为可提供持续供暖或热水的高品质热能，还可以产生稳定可持续的高温蒸汽，使发电功率和能源效率得到大幅提升，提高余热发电系统的灵活性，用于居民供暖、热电厂发电、热水锅炉回水加热等，达到节能降耗的目的。原理如下图。

目前利用熔盐储热技术进行余热回收的项目案例较少，江苏联储能源科技有限公司致力于熔盐储热技术商业化多年，该公司积极推动在钢厂等领域的高温余热回收再利用业务发展，且已取得了一定的商业化突破。

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火电灵活性改造

双碳目标下，随着电力系统的低碳化转型，新能源发电大量并网，加大了对火电的需求。为消纳新能源时空不连续性引起的电网负荷波动，传统火电行业面临深度调峰和灵活性改造。

灵活性改造的成本、运行费用以及电力辅助服务市场规则下的调峰收益是选择最合适的改造技术之关键。相比造价高昂的蓄电式储能调峰系统，利用热储能技术调峰具有最佳的技术经济竞争优势。

火电机组灵活性改造的目标通常是增加调峰深度、实现快速启停、加快爬坡能力，其中重点是提高机组的深度调峰能力。但常规的灵活性改造方案存在低负荷运转下主机效率降低、影响机组设备寿命、燃料系统控制的问题。

火电机组锅炉出口蒸汽温度一般在540~560℃，高温熔盐储热技术既能很好匹配这一温度参数，又能实现大规模储热，非常适合应用于火电机组储热。因此，虽然储热技术路线众多，在火电灵活性改造市场，目前已建成的储热调峰项目以固体储热、电极锅炉+水储热为主，但熔盐储热大有后来者居上之势。

熔盐储能热电解耦系统原理如下图，该系统利用高温蒸汽加热熔盐储能，并实现供热。

火电机组进行高温熔盐储热改造，将极大地提高其深度调峰能力，尤其是能解决常规改造方案存在锅炉系统效率降低和辅机空转率增加的问题；同时，机组改造后对外提供高参数工业供汽的能力将得到大幅度提高，这将有效提高电厂经济效益，弥补调峰补偿机制的不足。

火电灵活改造配置熔盐储热系统优势：（1）理论综合效率高；（2）大幅度增加火电厂深度调峰能力；（3）储热时间长；（4）储热参数高；（5）使用寿命长、综合效率高。

▋江苏国信靖江电厂熔盐储能调峰供热项目

西安热工研究院有限公司自主研发的“与煤电耦合的熔盐储热调频调峰及安全供热技术”在江苏国信靖江发电有限公司的成功示范，标志着我国已全面掌握了与大型煤电耦合的熔盐储热调频调峰及安全供热关键核心技术。这也是全国首个真正意义上采用熔盐储热技术的大规模火电调峰/调频/供热项目。项目设计配套储热量75MWh，使用储热用无机盐1260吨，使用温度180℃～450℃。

▋华能靖远热电2×220MW机组熔盐储热技术项目

华能靖远热电有限公司2×220MW机组熔盐储热技术项目于2022年2月21日完成项目投资机会研究报告编制技术服务招标工作，由中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司负责该项目的投资机会研究报告编制工作。

项目场址依托华能靖远热电有限公司2×220MW热电联产燃煤发电机组厂区东南侧闲置土地，拟规划新建一套熔盐储能系统，对靖远热电现有2×220MW机组进行灵活性改造，改造后机组调峰、调频能力大幅度提升，在火（热）电机组需要提供更多辅助服务时，能够发挥优势，在辅助服务市场中获得更多收益。

▋魏家峁煤电机组熔盐储热示范工程

魏家峁煤电机组熔盐储热示范工程是华能集团2022年“火电厂高温蒸汽熔盐储热技术开发与工程示范”的工程示范应用部分以及内蒙古自治区科技重大专项“基于火电厂高温蒸汽或烟气加热储热的深度调峰关键技术研究”的配套项目，项目采用“蒸汽熔盐储热”+“承压斜温层热水储热”的全新储热技术路线，结合低负荷烟气脱硝技术，重点解决机组低负荷运行灵活性问题。

目前，该项目进展整体平稳，截止2022年11月底，熔盐泵房主体结构、熔盐储罐基础、水箱基础等已施工完成；再热蒸汽管道施工完成70%，凝结水管道施工至C排外；脱硝烟道及烟气换热器改造安装完成，保温完成，工程建设工作正扎实推进。

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移动储热供热

当前，我国存在着大量热力管网无法覆盖到的工业企业、酒店、洗浴中心、学校、医院等供暖的热能用户，移动供热市场需求巨大，然而至今为止，移动蓄热供热市场仍未全面打开。

所谓移动蓄热供热就是把某处的余热等热能资源回收并存在蓄能热源装置中，通过车载方式将热能运输到另一处，再把热能释放到供热装置中，最后通过供热系统为热用户提供所需热能。通过移动蓄热供热能够将余热资源与“用热孤岛”有机地衔接起来，达到安全、稳定、高效、经济的供热目标。

利用熔盐储热技术进行移动蓄热供热特点是：无管路热损失，热能利用率高；可实现废余热高效回收利用，节能减排双收益；无需管道铺设，投资少、运行成本低；且设备运行灵活，操作安全简单；可实现供热管网辐射不到的企业或工厂。

虽然已有众多企事业单位对移动储热供热技术开展了研究，但目前拥有商业化应用案例的供应商数量较少。据悉，目前上海电气已开发出了相关产品。

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综合能源服务

作为综合能源业务“源网荷储”技术体系的重要一环，储热技术在综合能源服务业务中有着举足轻重的作用。

在“源”侧，需求目前主要来自火电厂灵活性调峰。可以在电厂侧建设一些储热装置，通过火电机组的深度调峰和热电系统的热电解耦来解决新能源电力大规模接入后，电力调度方面的一些问题。目前这一场景多采用熔盐蓄热和固体蓄热。

利用熔盐储热进行综合能源服务的特点是：通过与光伏、风电、核能等系统互补耦合，为用户提供高效智能的多种能源供应，提高能源利用率；实现能源生产和环境治理的融合，减少污染物排放和降低企业用能成本；提高清洁能源的使用比例，优化能源结构。

在《基于熔盐储热的综合智慧能源系统方案研究》一文中，作者提出了带有熔盐储热的风、光、储一体化的综合智慧能源系统方案，并开发出可复制、可推广、可延伸，覆盖电/热/冷/水的带有熔盐储热的分布式能源多联供功能模块，其具备在分布式电站、工业园区、办公楼宇等多场景应用模式下的商业推广价值，对提升熔盐储热技术的可持续研发能力、引领熔盐储热技术开发以及熔盐储热技术的推广应用具有重要意义。

▋北京热力集团花家地供热中心熔盐储热改造项目

北京热力集团花家地供热服务中心原本配置9台14MW燃气锅炉，非供暖季只启用一台燃气锅炉，每天启停也造成能耗大、经济性差的问题。因此公司投资669万元（设备投资、不含税）建设了一套加热功率2.1MW的新型熔盐储热装置。

该示范项目满足了非冬季与燃气锅炉厂房联合，并在冬季可以进行应急供热的需求。根据2019年数据实测，系统能量转换的效率达到96.3%，通过熔盐加热生产的热水电费成本2.75万元，折合热水共计2512吨，折算热水单吨电费成本10.9元，2019年的热水供应价格为35元每吨，收益较好。

该项目利用现有电力容量，在低谷电时段内以电加热熔盐的形式储存热量，供应采暖季供热和非采暖季生活热水需求，具有安全、环保、经济等特性，可降低“煤改电”高昂的运营成本。

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共享储能电站

2021年7月，国家发改委、国家能源局联合发文明确“鼓励探索建设共享储能”，山东、湖南、浙江、青海、河南、内蒙古等20多个地方能源主管部门相继出台配套政策，把共享储能作为开发建设储能电站的重要方向。基于熔盐储热技术的共享储能电站看到发展曙光。

乘着政策的东风，基于熔盐储热技术的共享储能电站的规划也正慢慢展开。

天津滨海光热发电投资有限公司迅速抓住机遇，积极布局熔盐型共享储能电站，在2021年的12月与甘肃金昌市发改委、华电集团甘肃分公司签约，计划打造一个600MW/3600MWh的共享储能电站，该项目已于去年完成备案。

2022年5月，浙江金华举行“崛起浙中制造先行”2022年先进制造业“云招商”暨重大项目签约活动。期间，一个600MW/3600MWh的高温熔盐共享储能调峰调频电站及生物质综合利用年产4万吨活性炭项目签约。

该项目总投资50亿元，其中的熔盐储能系统所需的补燃燃料来源于生物质气化的副产品生物质天然气，全程零排放。

“用盐取暖”方兴未艾，“用盐发电”已成为光热电站的标准配置，熔盐储能技术还亟待更深入的工程研究及更广泛的应用场景挖掘。

在各方积极践行双碳目标的大背景下，熔盐储热技术在降低生产成本、提高企业效益、节约不可再生能源、减少碳排放、回收废弃热能、电能等方面拥有着巨大的潜力，随着研究的不断深入，未来也有望与更多行业联姻，携手构建更加绿色的能源体系。