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熔盐储能:光热发电乘势起,硝酸熔盐面春风

作者:山西常晟集团时间:2022-09-28

熔盐储能:光热发电配套储能方式,前景广阔

熔盐储能是光热发电的配套储能系统,也能同时满足光伏、风电的储能需求。光热发电配置了大容量、的熔盐储能系统,能够克服太阳能自身的间歇性和不稳定性,实现长周期连续发电,可以承担基础电力负荷,是新型电力系统中的中流砥柱和压舱石。清华大学能源互联网研究院研究结果显示,若安装 22GW光伏和7GW风电, 青海电网在丰水期可连续3日全清洁能源供电(含省内负荷及特高压外送河南);如在此基础上配置4GW光热发电,青海省在丰水期可实现创世界纪录的连续30日全清洁能源供电。随着国内风电、光伏装机快速提升,“弃风”、“弃光”问题频现,各省市地区陆续出台可能源配套储能政策指导,要求集中/分布式 光伏风电装置配套5%~25%不等的储能容量,光热发电及熔盐储能空间广阔。
光热发电技术是光伏发电以外利用太阳能进行发电的技术。光热发电的基本原理是通过镜面反射太阳光至吸热器完成太阳能采集,再通过换热装置将太阳能转换为热能,产生高压过热蒸汽驱动汽轮机完成发电。光热发电除是一种符合“双碳”大方针的清洁可能源外,自带的熔盐储能系统具备有效消 纳存储光伏、风电的能力,近年广受政策青睐。
熔盐是光热发电的传储热介质, 主流光热发电路线均搭配熔盐储能系统。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,是目前光热发电传储热介质的。
光热待投项目规模庞大,硝酸熔盐需求或迎爆发
光热发电潜在装机规模巨大,或将带来熔盐需求攀升。2021年底,我国光热发电已并网项目共10个,总光热装机规模约520MW;剩余在建光热发电示范项目与2021-2022 新开工太阳能热发电项目共39个,总规模达3.9GW且有望在“十四五”期间集中并网装机,带来熔盐需求提升。
光热发电的主流熔盐为由60%硝酸钾和40%硝酸钠组成的二元混合硝酸盐。根据太阳能光热联盟统计的2021年底我国已并网发电的8个光热电站材料用量推算,当储能时长为10小时,线性菲涅尔式、槽式、塔式光热电站对储能熔盐的需求量分别约为32万吨/GW、73万吨/GW、28万吨/GW。

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据测算,若上述项目全部完成并网,对二元熔盐需求合计约128.6 万吨,其中硝酸钠、硝酸 钾需求分别为77.2 万吨、51.4 万吨。考虑部分项目或因资金问题退出或搁置,若2GW项目完成并网,则二元熔盐需求合计 65.8 万吨,硝酸钠、硝酸钾分别为 39.5 万吨、26.3 万吨。
熔盐储能用硝酸盐与传统化肥用品不同,纯度要求较高,杂质超标会导致设备腐蚀、系统瘫痪。
硝酸钠:国内硝酸钠行业产能约130万吨/年,年产量在100 万吨左右。硝酸钠是纯碱的下游制品,应用于制硝酸、亚硝酸钠、制备其他硝酸盐,也可以用作玻璃、火柴、搪瓷或陶瓷工业中的配料,肥料,制硫酸工业中的催化剂等。 
硝酸钾国内硝酸钾有效产能为213万吨/年,2021年行业产量为124万吨,表观消费量为120万吨,硝酸钾供给较为分散, CR5约28.2%。硝酸钾用于钾肥合成、炸药生产、食品等。


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