陽光雖好，就是晚上不「辦公」。沒關係，把陽光裝「瓶子」里留到晚上用唄。不過，這事兒並沒那麼簡單。比如，用什麼樣的瓶子來儲「光」，就是一個大問題。
用鹽儲「光」，靠譜嗎？
2018年是我國光熱發電史上的一個重要年份，共有200兆瓦光熱發電示範項目宣告完成，從而翻開了我國太陽能光熱發電史上的新篇章。
有人會說，聽說過儲糧、儲水、儲電的，可從來沒有聽說過儲「光」的。據悉，在我國首批20個光熱發電示範項目中，有18個採用了熔鹽儲熱。說起熔鹽的作用，其實就是充當儲「光」的「瓶子」。
一說熔鹽，你也許首先想到的就是食鹽，一日三餐都離不了它。然而，光熱電站使用的熔鹽與我們食用的食鹽根本就不是一碼事。儲存「光」所用的熔鹽，其實是由普通鹽（化學意義上的鹽）轉化而來的。
不同溫度下的熔鹽狀態（圖片來源：tech.sina.com.cn）
不過要把普通鹽轉變為熔鹽，需要經過許多個步驟。甚至還需要接受高溫的考驗，才能蛻變為熔融體，也就是我們所說的熔鹽。如硝酸鈉在308℃時就能熔化，但食鹽（氯化鈉）在801℃才能熔化。原因很簡單，因為氯化鈉為極其穩定的離子型化合物，要讓其變成熔鹽需要更多的熱能。
正因為這樣，一般是不用氯化鈉來制熔鹽的。我們通常所說的熔鹽是指無機鹽的熔融體，如鹼金屬、鹼土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽等的熔融體。廣義的熔鹽還包括氧化物熔體和熔融有機物。
在實際的儲熱過程中，往往可以根據應用場合的實際需求，通過選取不同類別的單體原材料，按照一定比例復配形成性能穩定的混合共晶鹽。常用的二元熔鹽為60 %的硝酸鈉和40 %的硝酸鉀的混合物，通常稱為硝石。
形成熔融態的無機鹽其固態大部分為離子晶體，在高溫下熔化後形成離子熔體。熔鹽傳熱蓄熱技術是一項成熟的技術，已經在化工、軍工等領域獲得了廣泛應用。
Ⅰ類熔鹽產品技術要求（圖片來源：參考文獻[3] ）
據悉，熔鹽一般具有儲熱密度大、粘度低、成本低、壽命長和效率高等方面的性能優勢。因此是世界上公認的傳熱儲熱介質。對於光熱發電來說，應用較多的為二元熔鹽。利用熔鹽的熱循環可以把白天陽光的熱能儲存起來，到了晚上再利用這些熱能進行發電。
把「天火」裝進「瓶子」里
問題是如何把太陽的「天火」盜過來，並且裝進「瓶子」里。位於敦煌光電產業園的10兆瓦熔鹽塔式光熱發電站，是亞洲第一座可連續發電的光熱電站。我們來看看它是如何把「天火」裝進「瓶子」里的。
敦煌10兆瓦熔鹽塔式光熱發電站（圖片來源：中國高新網）
近看，定日鏡群的個頭還不小呢（圖片來源：甘肅日報）
在塔式光熱發電站的中央，矗立著一個138.3米高的吸熱塔。那宛如葵花盤的定日鏡群就分布在吸熱塔的周圍。這些定日鏡群就是盜取太陽「天火」的「神器」。由5萬多片鏡子組成的1525面定日鏡，能夠實現太陽光的反射聚焦。反射鏡的反光率應在80%～90%之間，並能自動跟蹤太陽保持同步。
熔鹽塔式光熱發電站原理示意圖（圖片來源：upsapp）
在塔式建築的塔頂有一個巨大的接收器，其內儲有處於「飢餓」狀態（低溫）的液態熔鹽。有人說，液態熔鹽簡直就像是一個熱的「大肚漢」，儲熱和傳熱自然都不在話下。
定日鏡群把盜取的「天火」直接反射並聚焦到接收器的同時，將高熱流密度的輻射能轉化為熱能，使其內部的低溫熔鹽在瞬間升至幾百攝氏度的高溫。
低溫熔鹽吃飽了「熱」，便進入高溫儲熱器等待指令。同時，低溫儲熱器內的熔鹽就會被送至塔頂的接收器，從而參與下一個循環的儲熱和傳熱過程。
熔鹽可謂是光熱電站的「熱管家」，規模自然也是十分可觀了。對於一個50兆瓦熔鹽塔式電站來說，8小時儲能配置需要二元熔鹽約為1.2萬噸。
夜晚用上「陽光」發出的電
高溫熔鹽下一步的任務就是通過熱交換系統把工質（一般為水）加熱成蒸汽，以此來推動汽輪機進行發電。看來，有了熔鹽這個儲「光」的「瓶子」，晚上也可以用光發電了。
光熱發電大量使用熔鹽作為蓄熱介質，具有一定的調度靈活性，有利於提高電網供電的安全性。並且，光熱發電產生的電流為通用電網所需要的交流電，因此不必轉換就能併網。
光熱發電還具有規模大的優勢。比如，光熱發電的單個發電機組裝機容量要比光伏發電機組裝機容量大許多。這就為太陽光熱發電提供了廣闊的發展空間。
我國光熱發電產業在整體上還處在起步階段，在經濟性、技術性以及可靠性等方面還需要進一步完善和提高。我國光熱發電前景看好，但產業化發展還需國家政策方面的支持。
參考資料
[1]李春蓮.《首航節能敦煌100MW塔式光熱項目併網發電》，中國新聞網，2018-12-28。
[2]宋記鋒，丁樹娟.《太陽能熱發電站》，機械工業出版社，2012年版 。
[3] 中華人民共和國國家標準.《太陽能熔鹽（硝基型）》（GB/T36376-2018），中國標準出版社，2018年版。
用鹽儲「光」，靠譜嗎？
2018年是我國光熱發電史上的一個重要年份，共有200兆瓦光熱發電示範項目宣告完成，從而翻開了我國太陽能光熱發電史上的新篇章。
有人會說，聽說過儲糧、儲水、儲電的，可從來沒有聽說過儲「光」的。據悉，在我國首批20個光熱發電示範項目中，有18個採用了熔鹽儲熱。說起熔鹽的作用，其實就是充當儲「光」的「瓶子」。
一說熔鹽，你也許首先想到的就是食鹽，一日三餐都離不了它。然而，光熱電站使用的熔鹽與我們食用的食鹽根本就不是一碼事。儲存「光」所用的熔鹽，其實是由普通鹽（化學意義上的鹽）轉化而來的。
不同溫度下的熔鹽狀態（圖片來源：tech.sina.com.cn）
不過要把普通鹽轉變為熔鹽，需要經過許多個步驟。甚至還需要接受高溫的考驗，才能蛻變為熔融體，也就是我們所說的熔鹽。如硝酸鈉在308℃時就能熔化，但食鹽（氯化鈉）在801℃才能熔化。原因很簡單，因為氯化鈉為極其穩定的離子型化合物，要讓其變成熔鹽需要更多的熱能。
正因為這樣，一般是不用氯化鈉來制熔鹽的。我們通常所說的熔鹽是指無機鹽的熔融體，如鹼金屬、鹼土金屬的鹵化物、硝酸鹽、硫酸鹽等的熔融體。廣義的熔鹽還包括氧化物熔體和熔融有機物。
在實際的儲熱過程中，往往可以根據應用場合的實際需求，通過選取不同類別的單體原材料，按照一定比例復配形成性能穩定的混合共晶鹽。常用的二元熔鹽為60 %的硝酸鈉和40 %的硝酸鉀的混合物，通常稱為硝石。
形成熔融態的無機鹽其固態大部分為離子晶體，在高溫下熔化後形成離子熔體。熔鹽傳熱蓄熱技術是一項成熟的技術，已經在化工、軍工等領域獲得了廣泛應用。
Ⅰ類熔鹽產品技術要求（圖片來源：參考文獻[3] ）
據悉，熔鹽一般具有儲熱密度大、粘度低、成本低、壽命長和效率高等方面的性能優勢。因此是世界上公認的傳熱儲熱介質。對於光熱發電來說，應用較多的為二元熔鹽。利用熔鹽的熱循環可以把白天陽光的熱能儲存起來，到了晚上再利用這些熱能進行發電。
把「天火」裝進「瓶子」里
問題是如何把太陽的「天火」盜過來，並且裝進「瓶子」里。位於敦煌光電產業園的10兆瓦熔鹽塔式光熱發電站，是亞洲第一座可連續發電的光熱電站。我們來看看它是如何把「天火」裝進「瓶子」里的。
敦煌10兆瓦熔鹽塔式光熱發電站（圖片來源：中國高新網）
近看，定日鏡群的個頭還不小呢（圖片來源：甘肅日報）
在塔式光熱發電站的中央，矗立著一個138.3米高的吸熱塔。那宛如葵花盤的定日鏡群就分布在吸熱塔的周圍。這些定日鏡群就是盜取太陽「天火」的「神器」。由5萬多片鏡子組成的1525面定日鏡，能夠實現太陽光的反射聚焦。反射鏡的反光率應在80%～90%之間，並能自動跟蹤太陽保持同步。
熔鹽塔式光熱發電站原理示意圖（圖片來源：upsapp）
在塔式建築的塔頂有一個巨大的接收器，其內儲有處於「飢餓」狀態（低溫）的液態熔鹽。有人說，液態熔鹽簡直就像是一個熱的「大肚漢」，儲熱和傳熱自然都不在話下。
定日鏡群把盜取的「天火」直接反射並聚焦到接收器的同時，將高熱流密度的輻射能轉化為熱能，使其內部的低溫熔鹽在瞬間升至幾百攝氏度的高溫。
低溫熔鹽吃飽了「熱」，便進入高溫儲熱器等待指令。同時，低溫儲熱器內的熔鹽就會被送至塔頂的接收器，從而參與下一個循環的儲熱和傳熱過程。
熔鹽可謂是光熱電站的「熱管家」，規模自然也是十分可觀了。對於一個50兆瓦熔鹽塔式電站來說，8小時儲能配置需要二元熔鹽約為1.2萬噸。
夜晚用上「陽光」發出的電
高溫熔鹽下一步的任務就是通過熱交換系統把工質（一般為水）加熱成蒸汽，以此來推動汽輪機進行發電。看來，有了熔鹽這個儲「光」的「瓶子」，晚上也可以用光發電了。
光熱發電大量使用熔鹽作為蓄熱介質，具有一定的調度靈活性，有利於提高電網供電的安全性。並且，光熱發電產生的電流為通用電網所需要的交流電，因此不必轉換就能併網。
光熱發電還具有規模大的優勢。比如，光熱發電的單個發電機組裝機容量要比光伏發電機組裝機容量大許多。這就為太陽光熱發電提供了廣闊的發展空間。
我國光熱發電產業在整體上還處在起步階段，在經濟性、技術性以及可靠性等方面還需要進一步完善和提高。我國光熱發電前景看好，但產業化發展還需國家政策方面的支持。
參考資料
[1]李春蓮.《首航節能敦煌100MW塔式光熱項目併網發電》，中國新聞網，2018-12-28。
[2]宋記鋒，丁樹娟.《太陽能熱發電站》，機械工業出版社，2012年版 。
[3] 中華人民共和國國家標準.《太陽能熔鹽（硝基型）》（GB/T36376-2018），中國標準出版社，2018年版。
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