2024中国钾盐钾肥产业技术交流大会暨熔盐储能产业高质量发展论坛圆满召开
在内蒙古呼和浩特市召开,来自全国钾盐钾肥行业的200余名专家学者,企业家代表欢聚一堂,一同探讨钾肥行业发展前途和新技术、新成果、新应用,挖掘行业新质生产力,共话行业发展未来。
会议由中国无机盐工业协会主办,国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司联合主办,钾盐钾肥行业分会、熔盐储能专业委员会承办,内蒙古天宇汇景实业集团协办,并获得米高集团、山西常晟新能源科技有限公司、新疆硝石钾肥有限公司、湖北云图熔盐科技有限公司等单位的支持。
中国无机盐工业协会会长王孝峰指出,发展新质生产力,是推动高水平发展的内在要求和重要着力点,是推进中国式现代化的重大战略举措,对我们国家的经济社会持续健康发展将产生深远影响。当前,我国石化行业转变发展方式与经济转型,低碳化、智能化发展进一步加速,钾盐钾肥行业面临资源持续不足、销售渠道变化、两化融合转型、钾肥国际贸易环境一直在变化等新形势,面对行业的新形势和新挑战,全行业要精准学习、精准把握,充分的利用已有的优势,提升技术创造新兴事物的能力,优化产业体系,合力推动行业高质量发展。
王孝峰介绍说,近年来,盐湖产业用科学技术创新驱动盐湖资源综合开发,逐步搭建起从单一钾肥开发到盐湖化工、能源化工、有色金属、新能源、新材料等多产业耦合发展的循环产业模式。目前,盐湖资源开发利用已经到了一个新动能转换、新质生产力培育的关键时期,技术创新驱动、绿色可持续发展、产业融合发展都将为盐湖产业高水平质量的发展提供支撑。要坚持以推动盐湖资源有序开发、产业绿色发展为主线,优化和完善钾肥生产的基本工艺,提高钾肥行业国产装备水平,提高钾肥生产的自动化装备水平,着重加强钾肥多渠道战略储备,提升资源一体化、产品一体化、环保一体化、智慧一体化等多个角度的工作力度,提高资源利用率,形成盐湖资源的循环高效利用,提升公司核心竞争力,促进绿电和盐湖产业的有效融合,助力钾肥生产能力提升,大大降低公司运营成本,实现可持续发展的目标,为建设世界级盐湖产业基地打下坚实的基础。
王孝峰表示,无机盐协会将继续做好行业服务等相关工作,充分的发挥协会“桥梁纽带”作用,提升企业、行业话语权,挖掘行业新质生产力,为行业发展贡献力量。钾盐钾肥分会和熔盐储能专委会也都将坚持稳中求进,坚定信心,打好“十四五”攻坚之战。
青海盐湖工业股份有限公司党委书记、董事长,中国无机盐工业协会钾盐钾肥行业分会会长贠红卫指出,钾盐资源是我国重要的矿产资源,与国际钾肥生产大国相比,我国可溶性钾资源严重短缺。国内探明钾盐经济开采储量仅2.8亿吨氯化钾,已查明的钾盐资源储量仅占世界探明钾盐资源储量的5%左右;多年的高强度开发,资源型钾肥产量扩张几乎不可持续。按目前的开采技术水平和开采规模,我国现有的钾盐资源服务年限只有20—30年左右。经过60多年开发,我国钾资源开发格局已经到了以培育和发展新质生产力为导向、以新旧动能转换为手段的关键时期。钾盐钾肥行业必须牢记担当使命,一方面要加强科学技术创新,提升技术水平,做好国内盐湖开发和钾肥稳产这篇文章;另一方面,要以开放的态度和国际的视野拥抱国外资源,做好国际产能合作这篇文章,增加国外钾肥基地的供应储备。
贠红卫强调,未来行业发展面临国内有限资源可持续开发和高效利用、进口钾肥国际复杂局势的应对、海外钾肥开发推进的速度以及市场供需博弈下价格的波动等挑战。全行业一要实现高水平科技自立自强;二要健全绿色清洁低碳循环体系;三要协调进口节奏稳定国内市场;四要加快钾盐钾肥“走出去”步伐;五要制定钾肥行业高质量标准。
国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司党委副书记、总经理张斗群在会上表示,钾盐钾肥作为现代农业不可或缺的重要生产资料,对保障粮食安全、促进农业可持续发展具有举足轻重的作用。如何提升钾盐钾肥的生产技术、优化产品结构、提高资源利用效率,成为行业共同面临的课题和挑战。
张斗群指出,当前,全球钾盐钾肥市场正处于快速变革和发展的关键时期,面临着新的挑战和机遇。今年4月,国务院印发了《新一轮千亿斤粮食产能提升行动方案(2024—2030年)》,提出到2030年实现新增粮食产能千亿斤以上。在我国目前耕地有限的情况下,粮食增产提质的核心是化肥,尤其钾肥是氮磷钾三大化肥中唯一不能完全自给的肥料,对于我国粮食安全保障具备极其重大战略意义。
张斗群认为,随着经济发展和消费模式的一直在升级,人们的饮食结构将不断得到优化和改善,对肉制品和新鲜果蔬的需求日益旺盛,这将直接推动动物饲料需求的增长、果蔬种植培养面积的扩大、果蔬口感和品质的提升,农业生产对钾肥的依赖也将进一步加深,推动钾肥需求提升。
内蒙古天宇汇景实业集团董事长刘贵忠指出,钾盐钾肥是我国重要的战略物资,过去的30年里我国的钾盐钾肥事业取得了突飞猛进的发展,是我们这一代钾盐钾肥人的切身感受和有目共睹的,这得益于国家的格外的重视和支持、得益于各地政府职能部门、行业协会、行业头部企业和一代又一代钾盐钾肥人的共同努力。
但是在行业加快速度进行发展的过程中,钾盐钾肥行业也面临着各种新的问题和新的挑战,如国内资源持续匮乏、国际局势动荡、落后技术产能淘汰、市场需求的升级等等,希望钾肥钾盐行业精英们群策群力,共谋未来,共同为我国钾盐钾肥行业发展添砖加瓦,在保障和满足我国钾盐钾肥充足供应的同时,积极促进钾盐钾肥行业实现高质量发展。
我国钾肥对外依存度为50%,某些特定的程度上威胁了我国粮食安全。中国科学院青海盐湖研究所副所长(主持工作)郑诗礼表示,未来,盐湖所将从五大方面发力。第一是针对钾资源增储保供重大需求,实施“勘探增储+提质增效+保供强化”战略,将钾资源可采资源量保供年限延长30年;第二是盐湖锂资源绿色分离,实现电控离子吸附模块、低能耗膜分离模块、双铜萃取体系新模块,将锂收率由40%提升至80%,构建一湖一策方案;第三是稀散元素协同开发;第四是高的附加价值产品工程;第五是盐湖生态安全及资源环境承载力,实行“智慧盐湖+SSS”战略,建设数智盐湖、零碳盐湖和绿色盐湖。
8月19日,熔盐储能产业高质量发展论坛召开。来自无机盐行业熔盐储能专业委员会及相关上下游领域的专家学者一致认为,熔盐储能,未来市场应用前景广阔。
中国无机盐工业协会会长王孝峰介绍说,近年来,随着我们国家光热产业的崛起,促进了熔盐储能行业的迅速发展。硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠是典型的无机盐产品,这三种硝基型产品是熔盐产品的主要组分。熔盐产品的供应和应用,作为整个产业链的一环,起到及其重要的作用。无机盐协会于2017年成立了熔盐储能专业委员会,目的是形成行业合力,推动行业的可持续发展。
王孝峰指出,熔盐储能技术是国家鼓励发展的新型储能技术之一,相比其他储能技术,熔盐储能更适应大规模储能的需求。我国也出台了一系列有关政策,促进和鼓励储能项目开发建设。从2016年9月发布《关于建设太阳能热发电示范项目的通知》(20个项目入选首批光热发电示范项目名单,总装机约1.35GW)、2017年公布首批多能互补集成优化示范工程名单(涉及2个装机5万千瓦的光热发电项目),到2023年4月印发《关于推动光热发电规模化发展有关事项的通知》等文件的发布,我国熔盐储能行业的发展,一直受到国家能源局的重视。
据不完全统计,截至2024年3月底,我国太阳能热发电累计装机容量588MW,其中并网光热电站570MW,累计熔盐使用量将近15万吨。每个百兆瓦级光热电站大多数都配置了8小时或以上熔盐储能系统,熔盐需求正在集中释放。就目前来看,能达到熔盐级质量发展要求的硝酸盐产能有限,若全部项目都能够如期投产,则熔盐需求略显不足。王孝峰表示,要达到熔盐级的质量发展要求,要鼓励现有化肥级硝酸钾生产企业转型升级,提升产品纯度和质量,提高熔盐原料的产能,尤其是硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠等关键组分。建立稳定的原材料供应渠道,保障生产的连续性和稳定能力。积极建立标准和规范,规范行业发展,确保系统的可靠性和安全性,促进行业的可持续高质量发展。
华东理工大学教授、博导,资源与环境工程学院副院长孙泽介绍说,近年来,人工智能(AI)技术的发展给全社会带来了重大的冲击,各行各业都充分的利用AI的先进性、高效性,实现本行业“人工智能+”,引领行业发展。除了互联网行业本身,金融、医疗、汽车等行业都已经深入开展了本行业的人工智能化。
孙泽指出,熔盐储能,是最有发展前途的长时、大规模储能技术之一,但是,熔盐高温、强腐蚀、带电离子特殊微观结构等性质,限制了新型高性能熔盐体系的设计与开发。传统的研究方法有实验试错、相图计算、分子级别设计等,但实验试错法由于熔盐实验的高温、腐蚀性而推进困难,且需要耗费大量的时间和经济成本;相图计算法则受限于材料的热力学参数,且需要对每个熔盐体系都单独进行计算,同时也难以进行四元、五元等复杂熔盐体系的计算而难以推广;分子动力学方法则着重于探究熔盐微观结构与性质之间的关系,受限于计算资源与计算尺度,直接进行熔盐体系设计存在困难。
孙泽认为,将AI引入新型高性能高温熔盐体系的设计与开发,实现数据驱动的人工智能设计新型熔盐体系。“人工智能+熔盐体系设计”可以克服传统研究方法的耗时、低效率的缺点,实现数据到结果的直接跨越,颠覆行业研究范式,可以成倍、成十倍提高熔盐体系设计开发效率,将促使整个熔盐行业的颠覆性变革。“人工智能+熔盐体系设计”的实现,也必将为其他工业体系提供强有力的引领和示范作用,实现每一个行业的颠覆性发展。
中国科学院过程工程研究所副研究员钟莉分析指出,作为一种新兴的长时储能方式熔盐储能,在新型储能赛道上有着非常明显优势,一是储能规模大,熔盐储热规模通常在几十兆瓦到几百兆瓦之间,例如甘肃省金昌市高温熔盐储能绿色调峰电站储能规模达到600MW/3600MWh。二是储能时间长,熔盐储能能轻松实现单日10小时之后的储热能力,敦煌百兆瓦熔盐塔式光热电站的熔盐储热时间能达到11个小时。三是寿命长,熔盐储热项目寿命在25年左右,高于电化学储能寿命。
当前,熔盐储能面临着高温腐蚀问题、热效率与储能密度问题、系统安全性等三方面挑战。一方面熔盐在高温下具有着强烈的腐蚀性,对储存设备和管道的材料选择提出了严峻挑战,要进一步研发更耐腐蚀、高温稳定性更好的材料来适应熔盐的储存、使用和输送,且以熔盐为工质的相关设备缺乏完善的制造标准和规范。另一方面虽然熔盐储热技术具有较高的热效率,但在储能密度方面仍存在提升空间,进一步提升储能密度有助于减少储能系统的体积和成本,促进其在更广泛领域的应用。此外,熔盐储热系统在高温下长时间运行,若发生故障或泄漏,可能引发安全事故。怎么样提高系统安全性和可靠性,防止熔盐泄漏,是该技术亟待解决的问题。
钟莉指出,为应对以上问题,熔盐储能未来发展还有很多研究工作亟待开展。新材料和设备升级、储能密度提升、智能化与安全监控、应用场景拓展是熔盐储能未来发展的新趋势与研究方向。要从源头纯化和末端纯化两方面同时着手应对。完善熔盐储热系统的智能化监测控制管理系统,以提高熔盐储热系统的稳定性和寿命。要通过优化熔盐的成分和配方,以及改进储热系统的设计,提高熔盐储热技术的储能密度,满足更多应用场景需求。要借助先进传感技术和AI算法,实现熔盐储热系统的智能化监控和安全预警,确保系统安全稳定运行。熔盐储能系统的在线监测、纯化与回收循环利用对保障熔盐储能系统全生命周期更安全、更长时间运行具备极其重大作用。
中国化学品安全技术协会首席技术官、国务院安委会专家刘啸武介绍说,熔盐在储能、传热和发电等多个领域具有广泛应用。尤其是在光热发电领域,熔盐作为传热和储能介质,可以明显提高发电系统的热效率和可靠性。随着可再次生产的能源的发展和对高效储能技术的需求增加,熔盐储能技术的市场需求也在一直增长。预计未来几年内,熔盐储能市场将保持迅速增加的态势。
刘啸武介绍了熔盐的成分、理化特性,分析了化学品使用的风险、熔盐应用于储能过程的运行风险、设备设施风险和人员操作风险,分享了国内外典型事故案例,提出了加强熔盐安全风险管控、做好设备防腐蚀防泄漏、预防事故的措施和方向。他建议,应加强熔盐安全标准规范的制定,提高自动化和智能化水平,提升行业安全管理水平。
刘啸武指出,新型材料在熔盐储能中有良好的应用前景。通过研发具有高储能密度、低熔点、高热稳定性等特性的复合熔盐材料,提高储能效率和系统稳定性;利用相变材料的潜热存储能力,逐步提升储能系统的单位体积内的包含的能量和调节范围;研究纳米材料在熔盐中的应用,利用其优异的导热性能,提高熔盐储能系统的传热效率和响应速度。
熔盐储能专委会主任、中国科学院过程工程师研究所研究员段东平指出熔盐行业的发展趋势,一是紧跟市场需求,合理规划产能;二是推动技术创新发展,提升熔盐产品质量;三是加强熔盐标准制定与推广,形成统一技术方面的要求;四是推动更大规模应用,保证熔盐市场容量;五是发挥行业协会作用,助推熔盐储能产业发展。
段东平介绍说,由于我国的熔盐储能产业脱胎于农用肥的产业体系,虽然从起步至今的十年间取得了长足的进步,但是产业主体中的大部分企业均存在与农用肥产品的质量比较和价值比较,因此和世界上最早实现了光热熔盐发电技术的几个国家有明显不同,我们的产线建设、产品质量标准都或多或少留有农用肥的痕迹。更不可思议的是低品质产品能充当农用肥的思路,这就会在某些特定的程度上影响我国的熔盐储能产业高水平发展的进程。
近几年,我国的熔盐储能产业形成了规模与合力的同时,正好赶上了我国全力发展清洁能源和“双碳”战略,这个发展契机为熔盐产业快速、规范运行提供了政策环境。特别是在党的二十届三中全会之后,熔盐储能产业又遇到了新的发展助力,光热发电、绿色转型又成为了电力改革的关键词。因而我更加看好熔盐储能产业在未来的美好前景。
段东平指出,横向对比国外的几个行业头部企业,我们国内的熔盐储能产业更应该重视科技研发的引领作用,应该重视从细分产品到生产规范的标准化建设,还应该面向源网荷储的大系统去设计,并提供满足我国产业体系绿色转型的熔盐储能材料,那将是我国熔盐储能产业做强、做大、做精的必由之路。
谋篇布局,启航新力,盛会共襄。本次会议精英共聚,亮点多面。聚焦钾盐钾肥行业最新研究和技术创新成果,围绕盐湖资源开发利用与未来动向,搭建行业交流平台。众智并发,循可持续发展之路探索,于行业转型升级方向发力,为能源存储与利用贡献力量,向钾肥行业可持续发展之路阔步迈进。
协同并进,群智群力!钾盐钾肥行业携手,多维共促, 共同绘就钾盐钾肥与熔盐储能未来新画卷,再启新程。期待下次与您再会!