熔盐储热：500℃高温“充电宝”如何破解新能源消纳难题？

电子发烧友网报道（文/黄山明）熔盐储热技术是一种利用熔融盐作为介质，通过显热或潜热方式储存热能的技术，主要应用于中高温场景（200-800℃）。其核心原理是通过熔盐的高温稳定性（如硝酸盐在565℃以下不分解）和高热容量（1.3-1.8 MJ/kg），将太阳能、工业余热或电网低谷电转化为热能储存，并在需要时释放。

熔盐储热技术具有高比热容、运行稳定、抗腐蚀性强、使用寿命长、环境友好、安全可靠等特点，能够实现高效率的能量存储，在相同质量下储存的热量更多，且可适应更广泛的气候和地理条件。

通常技术分为两种，一种是显热储能，熔盐在加热过程中温度升高（如从290℃升至565℃），通过温差储存热能；放热时通过换热器将热量传递给蒸汽或空气，驱动汽轮机发电或工业供热。另一种则为潜热储能，部分熔盐（如氯化盐）在相变过程中吸收 / 释放大量热量，但目前以显热储热为主流。

我国熔盐储热行业产业链包括原材料供应、设备制造、系统集成和运营维护等环节，且逐渐趋于完善。中国已成为全球最大的熔盐生产国，市场占有率超过30%，国内企业在国内熔盐储热设备市场中占据主导地位，市场份额超过70%。

2023年全球市场规模约35亿美元，年复合增长率18%。预计2030年达120亿美元，其中光热发电占比超60%。美国、西班牙主导市场，而中国占比快速提升至35%，其中西北地区（新疆、青海）成项目集中地。

政策上，国家《加快构建新型电力系统行动方案（2024-2027年）》将熔盐储热纳入重点技术，广东、内蒙古等地提供容量补贴（0.2-0.5元/kWh）。《电力系统调节能力优化专项行动》明确2027年前新增20GW熔盐储热装机目标。

具体项目来看，国家电网安徽项目采用熔盐储热，4小时调峰度电成本0.42元，较锂电池低18%。宝武集团湛江基地通过该技术年节能率25%。

熔盐储热目前发展所遇到的瓶颈

目前限制熔盐储能发展最大的问题是材料供应，例如硝酸钾年产能仅80万吨，无法满足2025年300万吨需求，价格从2021年3000元/吨涨至2024年5000元/吨。同时，熔盐对不锈钢腐蚀速率达0.1mm/年，需要采用哈氏合金等特种材料，设备成本增加40%。

不过中科院广州能源所开发添加5%纳米氧化铝的火山岩 - 熔盐复合材料，储热密度提升至2.8 MJ/kg，耐腐蚀性提高3倍。清华大学研究CO₂与熔盐的可逆反应，储热密度达3.5 MJ/kg，计划2026年中开始试验。

在技术上，常规熔盐需维持220℃以上，电伴热能耗占运行成本15%，低熔点熔盐（<150℃）稳定性待验证。而系统上通常采用双罐系统，但复杂度高，大型项目（>100MW）建设周期达24个月，较锂电池储能长6个月。

同时，目前缺乏统一的熔盐质量分级标准（如氯离子含量<50ppm），导致不同厂商产品兼容性差，事故率较光伏高3倍。

在成本上，计划在2027年实现模块化生产使单位成本从500万元/MWh降至300万元/MWh，接近抽水蓄能的280万元/MWh。此外，三元熔盐产业化将降低储热系统投资15%。

熔盐储热也为电解水制氢提供稳定热源，能耗有望降低20%，在风光储一体化项目中，熔盐储热可提升新能源消纳率可达30%以上。

小结

熔盐储热技术凭借低成本、高稳定性的优势，已成为光热发电和火电调峰的主流技术。国内在工程应用（如宿州电厂）和政策支持（如税收优惠）方面领先全球，而国际则在材料创新（如熔盐堆）和混合系统（如火山岩-熔盐）上探索突破。预计2030年全球熔盐储热市场规模将超200亿美元，成为能源系统低碳转型的关键支撑。