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研究|熔盐储能首次实现对熔盐凝固潜热的定向利用,可提供高达6%的额外能量

相关研究刊发于《Energies》期刊,首次实现对熔盐凝固潜热的定向利用,将作为DUALstorePLUS工业储能系统的技术基础。

2026年10月30日,格拉茨理工大学(TUGraz)与本土上市企业翡翠地平线(Emerald Horizon AG)的联合研究团队,首次证实熔盐储能系统可定向回收、利用熔盐凝固过程释放的潜热。在储能总容量不变的前提下,这套方案能够多输出约6%的能量。适配DUALstorePLUS系统的CALstore储热单元容量为300kWh,借助该技术可减重近20000kg;若采用10个20英尺标准集装箱规格的CALstore单元,减重规模相当于省下一整个集装箱的装载量。该研究成果已于10月13日在国际期刊《Energies》正式发表。

“熔盐储能本身已是成熟技术,但长久以来,这部分能量都被白白浪费了。”翡翠地平线研发副总裁马里奥・J・穆勒(MarioJ.Müller)博士表示。依托和格拉茨理工大学的合作,研究团队验证了熔盐凝固潜热能够实现可控利用,同时找到了最优工况点,让额外能量增益与高功率输出兼顾。

以往太阳能光热电站等场景所用的熔盐储热方案,仅利用熔盐在液态状态下升、降温储存的显热。本次研究采用“太阳盐”(硝酸钠与硝酸钾的混合盐)作为储热介质,先后完成40余组实验:将熔盐加热至约550℃,再通过压缩空气导出热量。当温度降至222℃以下,熔盐开始结晶凝固,同步释放额外潜热。

理论上熔盐完全凝固时,最多可释放10%的附加能量。结合实验数据,团队划定了CALstore储热单元的最优功率工作区间:熔盐凝固率控制在约60%以内。超过这一阈值后,储热余量可作为备用热源,用于低温保温等低负荷场景。这套实验室样机累计完成200余次充放电循环、稳定运行约2400小时,罐体未出现腐蚀,熔盐介质也没有发生性能衰减。

上述研究成果将落地集成至DUALstorePLUS储能系统的热管理模块。这套系统融合磷酸铁锂电池、熔盐储热装置与AI智能调控,被视作工业领域脱碳减排的重要技术方案。它可以储存可再生电力,并根据用户需求对外供电,或是输出高温热能,比如供给蒸汽生产工序。

“工业用能里有相当一部分是工艺热,目前大多依靠化石燃料供给。如果能用储存的绿电转化为工艺热源,就能让工业生产更加绿色、能源供给也更稳定可靠。”穆勒说道。目前DUALstorePLUS的电池储能模块已经推向市场;可实现最高550℃供热的熔盐储热模块,计划2028年正式推出。整套系统将采用“能源即服务”模式交付,客户无需承担大额前期资本投入。

本项研究由格拉茨理工大学热工程研究所承担,属于“CALstore”项目,获得奥地利研究促进局(FFG)资助。

论文信息:J.Hochenauer,M.J.Müller,C.Hochenauer.面向潜热利用的实验室级熔盐储热(TES)系统试验与数值仿真研究

论文链接:https://www.mdpi.com/1996-1073/19/20/4840