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2025年，熔鹽儲(chǔ)能商業(yè)化應(yīng)用加速發(fā)展。

2025年新增投運(yùn)的熔鹽儲(chǔ)能型光熱發(fā)電項(xiàng)目共9個(gè)，總裝機(jī)900MW，較2024年（3個(gè)/250MW）增長逾兩倍；新增投運(yùn)的非光熱發(fā)電熔鹽儲(chǔ)能應(yīng)用項(xiàng)目共3個(gè)，較2024年有所減少，但單個(gè)項(xiàng)目的熔鹽儲(chǔ)熱規(guī)模實(shí)現(xiàn)成倍增長。

熱潮之下，安全問題更需格外重視，這關(guān)乎整個(gè)行業(yè)的發(fā)展根基，一旦發(fā)生重大安全事故，將對行業(yè)發(fā)展帶來嚴(yán)重影響。

光熱電站熔鹽安全事故

2016年10月，彼時(shí)全球裝機(jī)最大的熔鹽塔式光熱發(fā)電項(xiàng)目新月沙丘電站發(fā)生了一起熔鹽罐熔鹽泄露事故，導(dǎo)致該電站停運(yùn)，后續(xù)又多次發(fā)生一系列泄露等運(yùn)行事故，最終導(dǎo)致2020年項(xiàng)目開發(fā)商SolarReserve破產(chǎn)，電站停運(yùn)。

2016年底，全球首座可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)發(fā)電的太陽能電站西班牙Gemasolar塔式光熱電站的儲(chǔ)罐泄漏，產(chǎn)生修復(fù)費(fèi)用高達(dá)900萬歐元左右（不包括售電收入損失）。

2024年2月，摩洛哥NOOR III塔式光熱電站發(fā)生熔鹽泄漏事故，罐體結(jié)構(gòu)、混凝土基礎(chǔ)受損，全面停運(yùn)，停運(yùn)時(shí)長超過一年，損失超過5000萬美元。2025年4月，原罐應(yīng)急修復(fù)完成，恢復(fù)并網(wǎng)運(yùn)行；

為了從根本上解決原罐的結(jié)構(gòu)損傷、設(shè)計(jì)缺陷，根治安全隱患，2026年2月，中國企業(yè)藍(lán)科高新承接的新建優(yōu)化型熱熔鹽罐主體落罐，截至目前，電站仍使用修復(fù)后的原罐維持并網(wǎng)運(yùn)行，新建儲(chǔ)罐推進(jìn)后續(xù)收尾與調(diào)試的狀態(tài)。

非光熱熔鹽儲(chǔ)能應(yīng)用安全事故

2023年5月7日，河南豫能控股股份有限公司所屬鶴壁豐鶴發(fā)電有限責(zé)任公司與華潤電力所屬潤電能源科學(xué)技術(shù)有限公司合作的熔鹽儲(chǔ)熱項(xiàng)目發(fā)生熔鹽高溫爆裂事故，造成1人死亡，13人受傷。

該事故直接導(dǎo)致國家能源局綜合司下發(fā)《關(guān)于開展熔鹽儲(chǔ)熱等能源綜合利用項(xiàng)目安全排查的通知》，由此帶來多個(gè)在建熔鹽相關(guān)項(xiàng)目緊急排查，工期延長；多個(gè)擬建項(xiàng)目終止。

據(jù)官方公布的調(diào)查報(bào)告，認(rèn)定該事故的直接原因是電焊作業(yè)人員在對2#儲(chǔ)能模塊東側(cè)外壁進(jìn)行保溫釘焊接時(shí)導(dǎo)致局部高溫，引起模塊內(nèi)相變材料爆炸。爆炸材料為#2儲(chǔ)能模塊內(nèi)的相變材料（硝酸鈉61%+乙酸鈉39%）。

從材料角度，涉事儲(chǔ)熱材料采用硝酸鈉（強(qiáng)氧化劑）-乙酸鈉（有機(jī)羧酸鹽，強(qiáng)還原性可燃組分）復(fù)合熔鹽體系，將氧化劑與還原劑在配方內(nèi)直接混合，形成了本質(zhì)不穩(wěn)定的含能體系。焊接作業(yè)的高溫傳入模塊后，該體系無需外部可燃物，即可在密閉空間內(nèi)發(fā)生劇烈的自加速氧化還原反應(yīng)，釋放大量熱量與氣體，體系溫度與壓力呈指數(shù)級(jí)攀升，最終引發(fā)劇烈爆炸，這是事故發(fā)生的核心材料根源。

另一個(gè)案例是：國內(nèi)某電廠熔鹽儲(chǔ)熱火電靈活性改造項(xiàng)目進(jìn)入運(yùn)行階段后，因熔鹽材料選擇問題，出現(xiàn)嚴(yán)重熔鹽泄露事故，最終導(dǎo)致全部更換為常規(guī)的Hitec三元鹽。

為何發(fā)生&如何避免？

當(dāng)前光熱發(fā)電熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目均采用60%硝酸鈉+40%硝酸鉀組成的二元熔鹽，目前已知的相關(guān)事故均為熔鹽泄露或凍堵導(dǎo)致。

在非光熱熔鹽儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，目前成熟的三元鹽是53%硝酸鉀+40%亞硝酸鈉+7%硝酸鈉組成的混合硝酸鹽（Hitec鹽）。上述兩起事故采用的均不是Hitec鹽，其事故原因主要可以歸因于采用了不成熟的熔鹽材料。

首先強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，常規(guī)的二元熔鹽僅為高溫氧化劑，無還原性可燃組分，本身不燃不爆，是行業(yè)公認(rèn)的安全儲(chǔ)熱介質(zhì)，這是其能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的前提。

但應(yīng)用于熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)，其又具有明顯的缺點(diǎn)：

1、二元熔鹽與水極端不相容：二元熔鹽的常規(guī)工作溫度為290-560℃，遠(yuǎn)超過水的沸點(diǎn)（100℃）和臨界溫度（374℃）。水一旦接觸高溫熔鹽，會(huì)在毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)被加熱至超臨界狀態(tài)，極端情況可產(chǎn)生蒸汽爆炸。

因此，從材料本身要嚴(yán)格控制水含量，國標(biāo)GB/T 36376-2018《太陽能熔鹽（硝基型）》（Ⅰ類產(chǎn)品）規(guī)定，水分含量應(yīng)低于0.10%。

另外在實(shí)際化鹽和項(xiàng)目運(yùn)行過程中，要嚴(yán)防過量水分侵入。

2、腐蝕是導(dǎo)致泄露的根源，熔鹽材料自身攜帶一部分氯離子、鈣離子、鎂離子等雜質(zhì)，氯離子是導(dǎo)致腐蝕的主要原因，鈣鎂離子則是導(dǎo)致熔鹽系統(tǒng)結(jié)垢堵塞的主要原因。

國標(biāo)GB/T 36376-2018對上述離子雜質(zhì)的含量進(jìn)行了規(guī)定，材料本身首先要符合國標(biāo)規(guī)定。

同時(shí)，在低溫（約200～350℃）環(huán)境下，二元熔鹽具有強(qiáng)吸濕性，帶入的水分會(huì)與熔鹽中氯離子、硫酸根等雜質(zhì)共同形成酸性環(huán)境，從內(nèi)部侵蝕金屬；在高溫（超過565℃）下，熔鹽發(fā)生熱分解生成亞硝酸鹽與弱酸性氣氛，腐蝕性顯著增強(qiáng)，加速設(shè)備材料失效。

因此，二元熔鹽材料的腐蝕性是導(dǎo)致熔鹽泄露的主要原因。熔鹽泄露常發(fā)生的地方在：吸熱塔出口565℃高溫熔鹽主管道焊縫、熱熔鹽儲(chǔ)罐環(huán)向/罐底焊縫、熔鹽-蒸汽換熱器管板與管束、閥門法蘭密封面、熔鹽泵軸封處。

為此，要盡力避免發(fā)生泄露，首先要嚴(yán)格控制熔鹽材料的雜志含量，確保材料質(zhì)量；其次要在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行過程中對易泄露點(diǎn)進(jìn)行特殊處理，如儲(chǔ)罐采用抗疲勞設(shè)計(jì)，充分校核晝夜大溫差、頻繁啟停的循環(huán)熱應(yīng)力，罐底設(shè)置多層隔熱結(jié)構(gòu)+分布式溫度場監(jiān)測，避免基礎(chǔ)溫差變形導(dǎo)致的焊縫撕裂。

對于熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)的結(jié)垢堵塞問題，結(jié)垢問題首先要嚴(yán)控鈣鎂離子含量，預(yù)防凍堵問題則應(yīng)考慮全系統(tǒng)（含排放管路、儀表管路）設(shè)置雙回路冗余電伴熱+雙電源供電，確保單點(diǎn)故障不影響整體伴熱效果。

要控制各類雜質(zhì)的含量，除了熔鹽材料本體的質(zhì)量要過關(guān)之外，還需要在化鹽、運(yùn)維層面持續(xù)發(fā)力：

化鹽過程中要對熔鹽進(jìn)行精細(xì)化處理，避免新增雜質(zhì)混入、同時(shí)過濾現(xiàn)有雜質(zhì)，全力提升熔鹽純度。

項(xiàng)目運(yùn)維層面，國內(nèi)部分項(xiàng)目的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了熔鹽品質(zhì)全周期監(jiān)控體系。通過在線傳感器實(shí)時(shí)追蹤熔鹽水分含量、氯離子濃度及亞硝酸鹽分解產(chǎn)物等關(guān)鍵指標(biāo)，結(jié)合智能算法動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)升溫曲線與運(yùn)行溫度，有效規(guī)避了熔鹽水解與熱分解帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。

此外，項(xiàng)目運(yùn)行中的細(xì)節(jié)管控同樣不可或缺。定期檢測熔鹽成分、及時(shí)清除雜質(zhì)，定期對設(shè)備進(jìn)行巡檢和腐蝕檢測、科學(xué)評估設(shè)備剩余壽命，針對熔鹽泄漏、溫度異常等突發(fā)情況完善操作規(guī)程、強(qiáng)化應(yīng)急演練，才能確保出現(xiàn)問題時(shí)快速響應(yīng)、有效處置。

針對非光熱熔鹽儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域，如目前市場較為火熱的火電靈活性改造市場，應(yīng)盡量選用經(jīng)驗(yàn)證的成熟三元鹽，選用其他組分的熔鹽產(chǎn)品時(shí)要嚴(yán)加論證，從材料源頭確保安全。同時(shí)，在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維過程中，與光熱電站類似，同樣應(yīng)建立完善科學(xué)的安全防控體系。

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總之，避免熔鹽儲(chǔ)能系統(tǒng)安全事故，需以全生命周期閉環(huán)管控為核心：從源頭嚴(yán)控熔鹽的選型與配比；在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行過程中建立科學(xué)操作和管理體系，對易發(fā)生問題的點(diǎn)特別關(guān)注，完善專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案與標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維規(guī)程，強(qiáng)化人員專項(xiàng)培訓(xùn)與預(yù)測性運(yùn)維，從根源遏制凍堵、結(jié)垢、腐蝕泄漏、超溫分解、遇水暴沸等核心事故風(fēng)險(xiǎn)，保障系統(tǒng)長周期安全穩(wěn)定運(yùn)行。