一、原（yuán）理（lǐ）

高溫熔鹽相（xiàng）變儲能技術，屬於熱儲能（又（yòu）稱為儲熱），采用高（gāo）熔（róng）點、低腐蝕性（xìng）、化學性（xìng）質穩（wěn）定的無機（jī）混合鹽作為儲能介質，將混合鹽分散灌裝在一個個密閉的金屬熔鹽盒內，組成儲能體單元，根據儲能規模，確定（dìng）熔鹽盒的數量，將所需數量的熔鹽盒整齊堆砌在底部預先鋪設好耐高溫絕熱保溫材料的底板上，四周及頂部用耐高溫絕熱保溫材料包覆，組成一座熔鹽堆。

在每個熔鹽盒的下麵放置了（le）電加熱元件，用（yòng）於加（jiā）熱熔鹽盒內的混合鹽，使固（gù）態混合鹽（yán）逐漸融化為液態（固—液相變（biàn）），將電能轉換為熱能儲存在熔鹽（yán）堆中（zhōng），當混合鹽全部融化後，加（jiā）熱（儲能）過程結束。

在熔鹽盒之間的間（jiān）隙中，設置了金屬換熱管，當需要釋放熔（róng）鹽堆中所儲存的熱能時（shí），將經過處理的水（shuǐ）通入換（huàn）熱管內，水在換熱（rè）管內吸收熔鹽堆中的熱能，汽化（huà）產生蒸（zhēng）汽，供用汽設備使（shǐ）用，或驅動汽（qì）輪機組發電（diàn）。也可以向換熱管內通入其（qí）他流體工質（液體或氣體），將流體工質加熱到要求的溫度，供後續設備使用。

儲存了熱能的熔鹽堆，在放熱過程中，熔鹽盒內的混合鹽將由液態逐漸冷卻凝固為固態（液—固相變），當混合（hé）鹽全部凝固後，放熱（釋能）過程（chéng）結束，等待下一個加（jiā）熱（rè）過（guò）程。

二、優點

高溫熔（róng）鹽相變儲能技術，具有如下優點：

1、混合鹽分散灌裝在一個個密閉的金屬熔鹽盒內（nèi），組成儲能體單元，不需要造（zào）價昂貴的（de）大型熱鹽罐（guàn）和冷（lěng）鹽罐。在加熱和放熱過程中，混合鹽在熔鹽盒內發生固—液（yè）（或液—固）相變，沒有外部熔鹽（yán）管道（dào），所以不需（xū）要耐（nài）高（gāo）溫（wēn）的熔鹽泵及閥門（mén）。

2 、高溫熔鹽固液相變潛熱大，儲能密度高，不存在爆炸危險，所以熔鹽堆的（de）儲能容量可以很大，可用於大規模儲能。

3、混合鹽的固—液相變溫度高，而且溫度範圍寬，在650℃～850℃範（fàn）圍內（nèi），都可以（yǐ）選（xuǎn）擇到合適配比的混合鹽，作為儲能介質。當用（yòng）熔鹽堆（duī）加熱水產生蒸汽時，所產生蒸汽的壓力可以從低壓到（dào）高壓，供各種壓力等級的（de）工業用汽設備使用，而且高溫儲能，可以（yǐ）產生超（chāo）臨（lín）界蒸汽，供超臨（lín）界汽輪機組（zǔ）用於發電。

4、儲能介質所（suǒ）用的無機混合鹽，選用的（de）是環境友好、沒有危害的普通工業鹽，經曆任意次融化∕凝固的相變（biàn）過程也不會發生變質，使（shǐ）用（yòng）壽命長（zhǎng），而且是國內大量（liàng）生產的常（cháng）用品種，原料價格較低，也沒有環境使（shǐ）用限製。整座熔鹽堆，所用材料都是普通的工業材料。

5、高溫（wēn）熔鹽的（de）相變溫度相對恒定，不隨加熱∕放熱過程變化，可以簡化儲能係統的流程和換熱部分（fèn）的結構。

三、應用場景

高溫熔鹽相變儲能技術（shù），應用場景主要有：

1、用於光（guāng）伏、風電等可再生能源的配套儲能設施，大量消納不穩定輸出的電網無法（fǎ）全部接受的棄光棄風電能，以（yǐ）及作為電網削峰填穀的大規模儲能。

2、利用儲（chǔ）存（cún）的熱（rè）能產生各種壓力等級的工業生產用（yòng）蒸汽。

3、將儲存的熱能用於集中供暖的熱源。

4、油田稠油、高凝油開采注（zhù）汽所需的高溫（wēn）高壓大流量蒸（zhēng）汽（qì）汽源。

5、用於從綠電到（dào）綠氫，為固體氧（yǎng）化物高溫電解製氫工（gōng）藝（yì）（SOEC）提供＞700℃的超高溫水蒸（zhēng）汽。或者為高溫固體氧化（huà）物燃料電池（SOFC）提供超高溫氣體的加熱（rè）熱源。

6、為（wéi）超臨界二氧化碳（tàn）（S-CO2）布雷頓（dùn）循（xún）環發電係統（tǒng）提供超高溫氣體（tǐ）的循環加熱熱源。

7、為我國大批年輕的中小型煤電機（jī）組，為了服從雙碳目標而需要逐步退出運行的裝機，指出一條煥發新生的出路：用一座大型熔鹽堆取代（dài）燃煤鍋爐，將煤電機組改造為儲能調峰機組，充分（fèn）利用電廠原有的汽輪發電機、輸電設施、水處理裝置等資產，以及原有的機構和人員，繼續為電力係統服務，並且在為電網削峰填穀運行的時候，還可以為電網提供充足的轉動慣（guàn）量，提高電（diàn）網的供電品質。

8、為不具備“核蓄一體化”建設條件的核電站，提供配套的低比例調（diào）峰儲能電站，降低核電機組的調峰深度，保障核電運行安全，並可以作為核電（diàn）站的獨立應急保障電源。

四、主要技術參數

以相變（biàn）溫度為750℃的（de）混合鹽為例（lì）：

相變潛熱：560 kJ∕kg

液態混合鹽（yán）密度：ρ＝1700 kg∕m3

每噸混合鹽相變的儲能量：156kW·h

每噸混合鹽相變儲能可產生中壓飽和蒸汽：205kg

作者：揚州大學揚州碳（tàn）中和技術創（chuàng）新研究中心 倪永良、董旭