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熔盐是一种低成本、长寿命、传热储热性能好的高温、高热通量和低运行压力的传热储热介质，采用熔盐作为CSP传热和储热工质，可显著提高光热发电系统的热效率、系统的可靠性和经济性，目前已成为新建CSP电站的首选。CSP的发展方向为超高温（700-1000℃）电站，实现更高的热电转换效率，从而进一步提高其经济性。2017年美国能源部DOE在Sun-Shot计划中正式提出发展超高温太阳能热发电系统，主要采用氯化物熔盐（简称氯盐）的蓄热储能技术实现下一代太阳能热发电系统的关键。但氯盐对材料的腐蚀性非常强，需要采取腐蚀控制策略才能满足CSP长期稳定运行需求。 本项目建立了高温氯盐粘度的测量方法，实现了超高温、高挥发、低粘度氯盐粘度的精准测试，发展了氯盐的熔点、密度、比热、导热系数等热物性的精准测量。首次提出气固还原结合缓蚀技术建立NaCl-KCl-MgCl2熔盐的净化除杂方法和工艺，净化后NaCl-KCl-MgCl2熔盐对316不锈钢的年腐蚀速率小于50 µm/a，解决了氯盐腐蚀控制国际难题。首次设计并建成国际上首套100kg级/天（制备生产能力为200 kg/d，一年按300天，即60吨/年）NaCl-KCl-MgCl2熔盐净化制备装置，解决了材料选型、反应器设计、在线取样、尾气处理、氧化物沉淀去除、高温连接、防冻解冻等难题，该装置稳定运行超7000 h，试制3吨低腐蚀NaCl-KCl-MgCl2熔盐，该工艺、技术和装置已经过实际工程验证可靠性。

项目主要创新成果如下： （1）首次通过梯级变温+气固还原+缓蚀剂调控的方法，发展了低腐蚀NaCl-KCl-MgCl2熔盐的净化制备工艺及其工艺放大。净化后NaCl-KCl-MgCl2熔盐（含缓蚀剂）对316不锈钢的年腐蚀速率小于50 µm/a，实现了氯化物熔盐腐蚀的有效控制。 （2）设计并建成首套60吨/a低腐蚀NaCl-KCl-MgCl2熔盐净化制备装置，解决了系统设计、设备研制等核心关键技术问题，装置稳定运行超7000 h；试制的3吨低腐蚀NaCl-KCl-MgCl2熔盐在中试装置中运行两年，未见明显腐蚀。 （3）建立高挥发氯化物熔盐热物性的精准测试分析方法及测试平台，实现氯化盐的熔点、密度、比热、导热系数、粘度等参数的精准测量。

项目成果已成功应用于60吨/年氯盐净化制备装置，并为100 kWh超高温熔盐储能实验装置提供了3吨低腐蚀氯化物熔盐。同时，本项目成果还应用于：“上海嘉定工业区开发（集团）有限公司与中国科学院上海应用物理研究所合作建设第三代光热电站超高温熔盐蓄热储能示范装置及产业化项目”、“中国科学院先进核能创新研究院、上海联和投资有限公司、黄河上游水电有限公司合作建设高温熔盐蓄热储能示范项目及产业化”、“TMSR-MSE 100MW CSP概念设计报告”等多项太阳能热发电项目的预可研或可研编制工作当中。 本研究成果能够作为第三代光热发电技术用传蓄热介质，提升项目的整体效率，进而提升发电量和集热量。相关成果已经成功在兰州兰泵有限公司的熔盐泵液下轴承实验台架、上海联和日环能源科技有限公司的100 kWh超高温熔盐储能实验装置和上海氢程科技有限公司的熔盐腐蚀回路实验装置中完成应用。目前，该技术已经确定将为超高温氯盐储能示范项目提供约300吨低腐蚀氯盐，项目计划于2023年2月完成300吨低腐蚀熔盐的净化制备，并转入超高温熔盐储能示范装置中。一般而言50 MW级别光热发电系统，用盐量约为3万吨。每吨NaCl-KCl-MgCl2熔盐（综合熔盐原料及化盐成本）可节省约2000元成本，总成本即可节省约6000万元。从光电转化效率角度，采用硝酸熔盐发电系统的光电转换效率约为20%，采用NaCl-KCl-MgCl2熔盐为介质下一代太阳能光热发电系统光电转化效率可由20%提升至30%，发电量提升所带来的经济效益约6000万元/年，全生命周期约15亿元。在后期进一步推广后，经济效益将更为可观。

本项目由中国科学院上海应用物理研究所研究团队自主研究完成，项目团队掌握了NaCl-KCl-MgCl2熔盐净化制备技术，培养一批关键技术人才，项目牵头完成人获2018年上海市嘉定区科技领军人才，2019上海市科技系统先进工作者，2020年上海市先进工作者等称号。

本项目成果实现了技术溢出，签订合同总金额为221.89万元。包括：2018年与中山大学、中科院青海盐湖研究所和凯士比（阀业）常州有限公司三家单位签订了技术服务合同；2020年与河北井矿新能源科技有限公司、中国特种设备研究院和中山大学三家单位签订了技术服务合同；2021年与中山大学、中国核动力研究设计院及中盐金坛盐化有限责任公司签订合同。以上项目的实际利润在50%左右，依据规矩按合同额30%作为利润，新增利润为66.567万元。

本单位秉承开放、多元的合作理念，积极推广相关技术，合作转化方式可采取多种方式，具体资金需求根据具体合作形式不同，双方商谈。