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該項研究三個創新點如(ru)下：1、三元(yuan)氯鹽體(ti)系具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)熱物理性(xing)質和高(gao)溫穩(wen)定性(xing)；2、在熔(rong)融鹽環(huan)境下，雜質，溫度(du)和活度(du)梯度(du)是造成金屬腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)主要(yao)原因；3、在高(gao)溫熔(rong)鹽中，抑制金屬結構材料腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)主要(yao)手段為氯鹽提純和加入(ru)緩蝕(shi)劑。

圖(tu)1：熔融硝酸(suan)鹽(yan)作為TES/HTF系(xi)統的商業塔式CSP機(ji)組

研究指(zhi)出，太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)是地球(qiu)表面最豐富(fu)的(de)清潔(jie)可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)，太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)利(li)用是全(quan)球(qiu)可(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)發(fa)展戰略最重(zhong)(zhong)要的(de)組(zu)成(cheng)部分，將聚光太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)電(dian)(dian)(CSP)與熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)儲存(TES)耦合產(chan)生(sheng)可(ke)調度的(de)清潔(jie)電(dian)(dian)力是實現能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)低碳轉(zhuan)型的(de)重(zhong)(zhong)要途(tu)徑之一。太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)光熱電(dian)(dian)站(zhan)的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)轉(zhuan)換效率(lv)和功(gong)率(lv)成(cheng)本是上(shang)述技(ji)術(shu)的(de)制約因素。而以熔融鹽(yan)為代(dai)表，開發(fa)具有更高工作(zuo)溫度(> 565oC)的(de)熱能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)儲存(TES)/傳熱流體(HTFs)系(xi)統是提升太(tai)陽(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)光熱發(fa)電(dian)(dian)效率(lv)的(de)重(zhong)(zhong)要技(ji)術(shu)途(tu)徑。

目前采用(yong)直接熔融硝酸(suan)(suan)鹽(yan)TES/HTF系統(60%NANO3-40%KNO3）的(de)商(shang)業塔式CSP電站中(zhong)的(de)聚光塔裝(zhuang)置(zhi)的(de)可調(diao)性和效率嚴(yan)重依賴于所使用(yong)的(de)高(gao)溫(wen)儲能介質和換熱(re)(re)流體(HTF)。硝酸(suan)(suan)鹽(yan)的(de)允許工作溫(wen)度僅為565℃，發電凈熱(re)(re)電轉換效率為35%左右(you)。

一(yi)(yi)般而言(yan)，提(ti)高任何熱(re)力循(xun)環效率的(de)(de)(de)(de)關鍵在于(yu)提(ti)高系統(tong)的(de)(de)(de)(de)運行溫(wen)度(du)。為進一(yi)(yi)步提(ti)高聚光太陽能發電效率，能源(yuan)部對TES/HTF系統(tong)的(de)(de)(de)(de)傳熱(re)流體溫(wen)度(du)提(ti)出了新的(de)(de)(de)(de)目標(biao)（要求工(gong)作溫(wen)度(du)在700℃）。氯(lv)化(hua)物(wu)鹽、氟化(hua)物(wu)鹽或(huo)碳酸(suan)鹽有望(wang)取代目前的(de)(de)(de)(de)商業硝酸(suan)鹽來實現這一(yi)(yi)目標(biao)。研究總(zong)結了氟鹽、氯(lv)鹽和碳酸(suan)鹽的(de)(de)(de)(de)熔化(hua)溫(wen)度(du)和最高工(gong)作溫(wen)度(du)（如表(biao)1）。

表1：氟鹽、氯鹽和碳酸(suan)鹽的熱性(xing)能(neng)

然(ran)而，高溫(wen)下的(de)(de)氯鹽是(shi)一(yi)把雙刃劍：氯鹽可以在較寬(kuan)的(de)(de)溫(wen)度范圍內工作，但相應地加(jia)劇了金屬基體(ti)的(de)(de)腐(fu)蝕。在工作過程中(zhong)，氯化(hua)物鹽的(de)(de)高溫(wen)以及(ji)內部(bu)機理問(wen)題（如副(fu)反應等）可能(neng)引發諸(zhu)多安全問(wen)題。

該研究(jiu)(jiu)選用氯鹽來(lai)作(zuo)為聚光太(tai)陽(yang)能電站傳熱流體進(jin)行綜合闡述，包括(kuo)氯鹽的(de)組(zu)成、工作(zuo)溫度和儲(chu)能密度。另外，研究(jiu)(jiu)還重點從(cong)氯鹽的(de)角(jiao)度介紹了(le)腐蝕(shi)的(de)最(zui)新研究(jiu)(jiu)進(jin)展(zhan)。最(zui)后，基于存在(zai)的(de)安全問題，對現有(you)的(de)緩蝕(shi)技術也進(jin)行了(le)介紹。

注：本文作者為趙 樂，杜小澤，如需查閱原文，可添加微信號cspswd獲取。