2025年,熔盐储能商业化应用加速发展。
2025年新增投运的熔盐储能型光热发电项目共9个,总装机900MW,较2024年(3个/250MW)增长逾两倍;新增投运的非光热发电熔盐储能应用项目共3个,较2024年有所减少,但单个项目的熔盐储热规模实现成倍增长。
热潮之下,安全问题更需格外重视,这关乎整个行业的发展根基,一旦发生重大安全事故,将对行业发展带来严重影响。
光热电站熔盐安全事故
2016年10月,彼时全球装机最大的熔盐塔式光热发电项目新月沙丘电站发生了一起熔盐罐熔盐泄露事故,导致该电站停运,后续又多次发生一系列泄露等运行事故,最终导致2020年项目开发商SolarReserve破产,电站停运。
2016年底,全球首座可实现24小时发电的太阳能电站西班牙Gemasolar塔式光热电站的储罐泄漏,产生修复费用高达900万欧元左右(不包括售电收入损失)。
2024年2月,摩洛哥NOOR III塔式光热电站发生熔盐泄漏事故,罐体结构、混凝土基础受损,全面停运,停运时长超过一年,损失超过5000万美元。2025年4月,原罐应急修复完成,恢复并网运行;
为了从根本上解决原罐的结构损伤、设计缺陷,根治安全隐患,2026年2月,中国企业蓝科高新承接的新建优化型热熔盐罐主体落罐,截至目前,电站仍使用修复后的原罐维持并网运行,新建储罐推进后续收尾与调试的状态。
非光热熔盐储能应用安全事故
2023年5月7日,河南豫能控股股份有限公司所属鹤壁丰鹤发电有限责任公司与华润电力所属润电能源科学技术有限公司合作的熔盐储热项目发生熔盐高温爆裂事故,造成1人死亡,13人受伤。

该事故直接导致国家能源局综合司下发《关于开展熔盐储热等能源综合利用项目安全排查的通知》,由此带来多个在建熔盐相关项目紧急排查,工期延长;多个拟建项目终止。
据官方公布的调查报告,认定该事故的直接原因是电焊作业人员在对2#储能模块东侧外壁进行保温钉焊接时导致局部高温,引起模块内相变材料爆炸。爆炸材料为#2储能模块内的相变材料(硝酸钠61%+乙酸钠39%)。
从材料角度,涉事储热材料采用硝酸钠(强氧化剂)-乙酸钠(有机羧酸盐,强还原性可燃组分)复合熔盐体系,将氧化剂与还原剂在配方内直接混合,形成了本质不稳定的含能体系。焊接作业的高温传入模块后,该体系无需外部可燃物,即可在密闭空间内发生剧烈的自加速氧化还原反应,释放大量热量与气体,体系温度与压力呈指数级攀升,最终引发剧烈爆炸,这是事故发生的核心材料根源。
另一个案例是:国内某电厂熔盐储热火电灵活性改造项目进入运行阶段后,因熔盐材料选择问题,出现严重熔盐泄露事故,最终导致全部更换为常规的Hitec三元盐。
为何发生&如何避免?
当前光热发电熔盐储能项目均采用60%硝酸钠+40%硝酸钾组成的二元熔盐,目前已知的相关事故均为熔盐泄露或冻堵导致。
在非光热熔盐储能应用领域,目前成熟的三元盐是53%硝酸钾+40%亚硝酸钠+7%硝酸钠组成的混合硝酸盐(Hitec盐)。上述两起事故采用的均不是Hitec盐,其事故原因主要可以归因于采用了不成熟的熔盐材料。
首先强调一点,常规的二元熔盐仅为高温氧化剂,无还原性可燃组分,本身不燃不爆,是行业公认的安全储热介质,这是其能实现大规模商业化应用的前提。
但应用于熔盐储能系统,其又具有明显的缺点:
1、二元熔盐与水极端不相容:二元熔盐的常规工作温度为290-560℃,远超过水的沸点(100℃)和临界温度(374℃)。水一旦接触高温熔盐,会在毫秒级时间内被加热至超临界状态,极端情况可产生蒸汽爆炸。
因此,从材料本身要严格控制水含量,国标GB/T 36376-2018《太阳能熔盐(硝基型)》(Ⅰ类产品)规定,水分含量应低于0.10%。
另外在实际化盐和项目运行过程中,要严防过量水分侵入。
2、腐蚀是导致泄露的根源,熔盐材料自身携带一部分氯离子、钙离子、镁离子等杂质,氯离子是导致腐蚀的主要原因,钙镁离子则是导致熔盐系统结垢堵塞的主要原因。
国标GB/T 36376-2018对上述离子杂质的含量进行了规定,材料本身首先要符合国标规定。
同时,在低温(约200~350℃)环境下,二元熔盐具有强吸湿性,带入的水分会与熔盐中氯离子、硫酸根等杂质共同形成酸性环境,从内部侵蚀金属;在高温(超过565℃)下,熔盐发生热分解生成亚硝酸盐与弱酸性气氛,腐蚀性显著增强,加速设备材料失效。
因此,二元熔盐材料的腐蚀性是导致熔盐泄露的主要原因。熔盐泄露常发生的地方在:吸热塔出口565℃高温熔盐主管道焊缝、热熔盐储罐环向/罐底焊缝、熔盐-蒸汽换热器管板与管束、阀门法兰密封面、熔盐泵轴封处。
为此,要尽力避免发生泄露,首先要严格控制熔盐材料的杂志含量,确保材料质量;其次要在设计、施工、运行过程中对易泄露点进行特殊处理,如储罐采用抗疲劳设计,充分校核昼夜大温差、频繁启停的循环热应力,罐底设置多层隔热结构+分布式温度场监测,避免基础温差变形导致的焊缝撕裂。
对于熔盐储能系统的结垢堵塞问题,结垢问题首先要严控钙镁离子含量,预防冻堵问题则应考虑全系统(含排放管路、仪表管路)设置双回路冗余电伴热+双电源供电,确保单点故障不影响整体伴热效果。
要控制各类杂质的含量,除了熔盐材料本体的质量要过关之外,还需要在化盐、运维层面持续发力:
化盐过程中要对熔盐进行精细化处理,避免新增杂质混入、同时过滤现有杂质,全力提升熔盐纯度。
项目运维层面,国内部分项目的运维团队已经建立了熔盐品质全周期监控体系。通过在线传感器实时追踪熔盐水分含量、氯离子浓度及亚硝酸盐分解产物等关键指标,结合智能算法动态调整系统升温曲线与运行温度,有效规避了熔盐水解与热分解带来的安全风险。
此外,项目运行中的细节管控同样不可或缺。定期检测熔盐成分、及时清除杂质,定期对设备进行巡检和腐蚀检测、科学评估设备剩余寿命,针对熔盐泄漏、温度异常等突发情况完善操作规程、强化应急演练,才能确保出现问题时快速响应、有效处置。
针对非光热熔盐储能应用领域,如目前市场较为火热的火电灵活性改造市场,应尽量选用经验证的成熟三元盐,选用其他组分的熔盐产品时要严加论证,从材料源头确保安全。同时,在项目的设计、施工、运维过程中,与光热电站类似,同样应建立完善科学的安全防控体系。
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总之,避免熔盐储能系统安全事故,需以全生命周期闭环管控为核心:从源头严控熔盐的选型与配比;在系统设计、施工、运行过程中建立科学操作和管理体系,对易发生问题的点特别关注,完善专项应急预案与标准化运维规程,强化人员专项培训与预测性运维,从根源遏制冻堵、结垢、腐蚀泄漏、超温分解、遇水暴沸等核心事故风险,保障系统长周期安全稳定运行。
