熔盐：能量储存和可持续性的关键

熔盐：能量储存和可持续性的关键

熔盐储能技术是实现能源可持续发展的重要途径之一。它不仅能够储存大量热能，还在太阳能热电厂、工业加热等领域展现出广泛应用前景。本文将为您详细介绍熔盐的特点、应用及其在能源转型中的重要作用。

熔盐：储能的关键解决方案

熔盐是一种应用广泛的产品，如高温工艺加热、钢材的热处理和退火、以及太阳能热电厂的蓄热等。这些盐由氟化物、氯化物和硝酸盐组成，其多功能性使其成为可再生能源领域的关键元素。

由于其相关性，本文深入探讨了熔盐是什么、它们的特性是什么以及它们目前如何用于储能，这是全球能源转型中日益重要的一个方面。

熔盐的特点及优点

熔盐因其高热能而能够储存大量热能而脱颖而出。工作温度。它们的温度最高可达 566°C，使其成为一种有效的热量存储和传输方式。

与其他传热介质（例如合成油或水系统）不同，熔盐不产生显着的蒸气压，可在高温下安全运行，因此非常适合太阳能热电厂和工业流程。

尽管它有很多优点，但重要的是要强调它的缺点之一是高凝固点，可以在 120 °C 到 220 °C 之间，具体取决于盐的具体组成。这需要存储和循环系统将盐保持在熔融状态以防止凝固，这增加了复杂性和成本。

熔盐的应用

熔盐有多种工业和能源应用。它们主要用于：

• 工艺加热：由于熔盐能够在高温下工作，因此可用于热处理，例如对钢和其他金属进行退火。

• 传播热量：在工业传热系统中，熔盐可以替代合成油，提供更高效、更可持续的解决方案。

• 储能：在集中式太阳能热电厂中，盐用于储存太阳的热能，并在没有阳光的情况下（例如夜间或阴天）将其转化为电能。

熔盐储存系统

当今熔盐最突出的用途是在太阳能热电厂的储能系统中。聚光太阳能方案在白天储存大量能量，然后可以在夜间或无阳光的日子使用。

典型的熔盐存储系统包括两个坦克：一种用热盐，一种用冷盐。白天，太阳能将热量集中在冷盐上，提高其温度并将其转化为热盐。这种热盐被储存起来，随后用于产生蒸汽，为发电涡轮机提供动力。

该系统安全、高效，广泛应用于大型太阳能热电厂，例如西班牙在国际上处于领先地位的太阳能热电厂，在存储技术提高流程的效率和持续时间。这种发电厂可以储存能量十多个小时，在低产量时（例如夜间或阴天）发电。

熔盐使用中的挑战和解决方案

使用熔盐储能的主要挑战之一是腐蚀建筑材料暴露在其中，尤其是在 700 ℃ 以上的温度下。熔盐与普通金属具有很强的反应性，这会加速其氧化并损害储罐的完整性。

然而，已经开发出一些创新，例如使用石墨基防腐方法。这种材料在储罐和熔盐之间的接触区域局部分解时，会生成一层保护层，减少氧化并减少局部腐蚀。这一进步提高了熔盐作为高温储热介质的可行性。

战略项目和熔盐的未来

目前，西班牙正在巩固自己在使用和开发熔盐储存太阳能热电厂方面的世界领先地位。该国有 50 座正在运营的太阳能热电厂，装机容量为 2,3 吉瓦，占全球装机容量的三分之一。这一经验使西班牙成为蓄热领域的国际典范。

国家能源和气候计划 (PNIEC) 预计在未来十年内新增 5 吉瓦的装机容量。该措施旨在不仅在太阳能热电厂，而且在其他工业部门巩固熔盐的使用，帮助脱碳钢铁、水泥和其他需要密集热处理的行业。

此外，熔盐的未来还可能包括它与混合可再生能源，例如绿色氢，以实现更高效和可持续的存储系统。熔盐与新兴技术的结合为能源行业提供了充满希望的前景。

新技术的开发每天都在取得更多进展，这些新技术可以延长盐的使用寿命并提高大规模能源存储的效率。再加上对降低成本和高温引起的腐蚀问题的方法的不断研究，使得熔盐储能的未来变得越来越有吸引力和可行。

简而言之，熔盐已被证明是实现能源可持续发展的最有前途的解决方案之一。它们储存能源以及促进工业和能源部门脱碳的能力使它们在应对气候变化方面发挥着至关重要的作用。