熔盐储能的性能指标如何?未来有着怎样的发展空间?

▲山西沃锦新材料股份有限公司(并盛化工)营销技术王洪国

6月12日，2023中国国际光热大会暨CSPPLAZA第十届年会在浙江杭州盛大召开，山西沃锦新材料股份有限公司(并盛化工)营销技术王洪国，为大家带来主题演讲《熔盐储能新材料的市场现状和发展展望》，并对以上问题进行了详细的解答。

市场现状

王洪国表示，截至2022年底，煤电灵活性改造规模累计约2.57亿千瓦，抽水蓄能装机规模达到4579万千瓦，新型储能累计装机规模达到870万千瓦。新能源消纳形势稳定向好，全国风电、光伏发电利用率达到97%、98%，特别是西北地区风电、光伏发电利用率达到95%、96%，同比提升0.8个百分点、1.0个百分点。

▲目前首批光热发电电站运行项目

性能指标

以工业硝酸钠国标GB/T4553-2016的一个针对熔盐级的国家标准为例，其中中间是要求值。硝酸钠是大于等于99.7%的组分含量，重点关注的是水分、氯化物、镁离子等影响腐蚀和结垢核心指标。

▲硝酸钠技术指标

在硝酸钠的工业标准中，氯化物是以氯化钠的形式计量，但在熔盐标准国标36376 2018中，太阳能熔盐硝基型标准里面的氯化物变成了氯离子。

山西沃锦和并盛化工所做的产品目前的硝酸钠组分含量指标如上图所示，当然其中还有一个硝酸镁的控制。

▲硝酸钾技术指标

王洪国介绍，硝酸钾的技术指标在工业国标GB/T1918-2021标准中属于II类I型，这里面硝酸钾的标准组分主含量大于99.6%，关键点还是氯离子和镁离子，氯离子是影响腐蚀性的重要因素，它不仅仅影响储罐，如果仅仅是储罐腐蚀，通过加厚储罐的罐壁很容易就可以解决，但在整个熔盐储能系统中，除了储罐的影响因素，还包括吸热器、管道、换热器系统和仪表所有相关和熔盐接触点。

王洪国表示，山西沃锦新材料针对熔盐级硝酸钾产品的氯离子实际可以做到小于等于0.01%，这是有相关检测机构和共获项目第三方检测报告的。

同时工业品的镁离子是影响结垢及熔盐在系统中换热系统效率下降最大的影响因素之一。

为什么会提到铵盐?他表示，硝酸铵实际上就是炸药，铵残留聚集在密闭储能系统，若堆积量占比高，如果有引爆点、火星可能就会导致硝酸铵爆炸，因此在密闭系统中硝酸铵铵盐部分控制将来也是大家要特别关注的点。

▲熔盐技术指标

最后，王洪国展示了整个熔盐产品混合之后的技术参数，他表示，在国家标准中，太阳能熔盐(硝基型)标准是0.03%的氯离子，而沃锦新材料提供的产品直接可以承诺做到0.02%，但是产品在客户检测过程中小于0.01%，镁离子也是满足0.001%的低镁离子要求。

上图是针对二元熔盐的客户检测，氯离子0.005%，相当于上文的0.02%，镁离子可以做到0.001%以下，钙离子是0.001%以上，“所以我们写太阳能熔盐(硝基型)国家标准时，没有考虑工业硝酸钠0.01%和0.03%优等品和一等品的钙离子标准的部分。”

下图是王洪国搜集的一些氯离子腐蚀和镁离子结垢对整个熔盐储能系统将来可能造成的影响。他认为，其对管道里面的影响不是特别大，主要是对吸热器、换热器的影响较大，特别是有焊口的地方、有横向管道的地方、狭窄的地方这个可能在我们对项目设计或者EPC设计院在针对熔盐储能系统设计，怎么能把一些棱角变成一些软角或者锐角，可能会更利于整个熔盐系统的应用，将来钙基熔盐粘性会更大，因此他总结，“如何设计好设备匹配，可能在将来也是一个非常大的课题。”

▲氯离子腐蚀镁离子结垢

未来展望

王洪国认为，未来，熔盐储能不仅仅适用于光热发电市场，实际上在新型电力系统或者是风光新能源高比例增长之后，第一个市场是在风光配储的共享储能里面，以山西为例，山西“十四五”新增42300MW新能源，按照10%的储能配比需要配置4230MW储能项目，以用户侧满足30%比例，熔盐储能市场容量1269MW，市场机会50亿元。

第二个市场则是针对山西的消费品工业领域燃煤燃气锅炉。目前山西整个锅炉的市场大概是7.26万蒸吨，因为国家的“双碳”碳排放双控，山西省“十四五”规划是下降14%，参考40蒸吨/小时，24小时稳定供汽，电功率100MW，系统投资1.8亿元；按照总量10%替代的市场机会326亿元。

除了这两个市场之外，还有火电调峰领域，山西省目前有6529万煤电装机，山西省燃煤机组深度调峰灵活性改造，参考10%容量市场机会，按照100MW/800MWh投资估算3亿元，市场规模195亿元。

▲2021年吉林、青海、甘肃等新增光热发电项目

▲2022年新疆第二批新能源项目(光热发电熔盐储能)

▲其他地区新能源项目(光热发电熔盐储能)

公司简介

山西沃锦新材料股份有限公司(简称：沃锦新材料)是2021年山西省专精特新中小企业。公司专业研发、生产、制造、销售、运输、化盐、回收于一体的熔盐储能核心原材料提供商，旗下“并盛”、“沃锦金甲”、“沃丰裕”等品牌高纯光学级、熔盐级、工业级和农业级的硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸盐等系列产品。

山西沃锦新材料生产规模为年产8万吨离子交换工艺工业级硝酸钾生产线、6万吨硝酸钠生产线，交城县幷盛化工建成4万吨级工业硝酸钾、3万吨氯化钡生产线。合计形成目前国内最大熔盐级硝酸钾年产12万吨(折合熔盐30万吨/年)，高纯熔盐级硝酸钠年产6万吨。正在推进青海盐湖沃锦格尔木基地年产20万吨硝酸钾、20万吨硝酸钠生产线复工复产。

公司产品服务于工业应用领域；农业高端水溶肥等领域；光学玻璃化学钢化用熔盐领域;光热发电熔盐储能项目；火电厂深度调峰熔盐储能领域；碳达峰熔盐新型储能供热和发电领域。