熔鹽同時作為一種性能較好的傳熱介質(zhì),工作溫度可達560攝氏度是傳統(tǒng)的碳氫化合物和導熱油等傳熱介質(zhì)所無法相比的??偟膩碚f,熔融鹽是一種成本低、壽命長、換熱性能好的高溫(大于500℃)、高熱通量(大于105W/m2)和低壓(<2bar)傳熱介質(zhì)。見下表:
與傳統(tǒng)的傳熱介質(zhì)導熱油相比,熔鹽的工作溫度更高,而且不易燃,無污染,對環(huán)境較友好。
伴隨熔鹽作為傳熱介質(zhì)的研發(fā)應用,多個CSP電站也將采用熔鹽作為傳熱工質(zhì)。下表列出了使用熔鹽作傳熱介質(zhì)的CSP電站項目:
熔鹽的缺點在表2中也已列出,其最大的屬性缺陷在于較高的凝固點,這使其較易造成集熱管管路堵塞。西班牙能源環(huán)境技術(shù)中心的Jesus Fernández-Reche表示,在儲熱罐中,熔鹽的凝固不會引起太大問題,在西班牙已運行電站的熔鹽儲熱系統(tǒng)中,熔鹽罐的溫度每天僅下降約1攝氏度。但在傳熱系統(tǒng)中,熔鹽的凍結(jié)將會造成較大風險,嚴重的可導致槽式電站集熱管的斷裂等。
為克服上述缺點,全球多家單位都在進行低熔點熔鹽的研制。挪威Yara國際公司、中國的北京工業(yè)大學等機構(gòu)都宣稱已開發(fā)出低熔點熔鹽,但都尚待實際電站的運行檢驗。
不穩(wěn)定的熔鹽價格
經(jīng)濟方面,熔鹽的成本一直以來并不太穩(wěn)定,這主要是由于熔鹽的主要組成與化肥的成分相似,其價格較易受到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響而波動。
另外,化肥等其他一些產(chǎn)業(yè)需要的鹽的純度與CSP的熔鹽需要并不相符,這意味著需要特殊的生產(chǎn)工序來滿足CSP的應用需求。
“這些因素的相互作用使得熔鹽的價格波動很大,范圍從約1美元到10美元1公斤不等。也正因為如此,熔鹽儲熱系統(tǒng)的成本較難預測。”Fernández表示。
世界上較大的硝酸鹽供應商,智利的SQM公司的太陽能業(yè)務銷售總監(jiān)Giuseppe Casubolo認為,全球范圍內(nèi)的化肥需求量的穩(wěn)定將可能使熔鹽的價格趨于穩(wěn)定。
此外,Casubolo還表示,作為光熱發(fā)電用熔鹽的供應商,一般都會著眼于這個潛力較大的新興市場,在價格上會給予客戶一定程度的優(yōu)惠來獲得更大的市場份額。“我們已經(jīng)為進入并占據(jù)CSP市場做出了一些努力,包括提供優(yōu)惠價”。
對于單個的CSP項目,我們也會與客戶就熔鹽的供應簽訂固定價合同,以便客戶可以更清晰地掌控電站的建設運營風險。
供應商如果對中長期的全球CSP熔鹽需求市場有更具遠見的統(tǒng)一的認識,他們可以做的更好。比如可以通過定期在CSP行業(yè)內(nèi)發(fā)布熔鹽價格數(shù)據(jù)和趨勢,以便CSP行業(yè)更加準確地掌握熔鹽市場信息,而非單個項目地逐個去談交易價格。“這樣可能并不能使熔鹽價格快速趨于穩(wěn)定,但至少會有較大的幫助。”Casubolo說道。
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