中國儲能網(wǎng)訊：熔鹽是一種低成本、長壽命、傳熱儲熱性能好的高溫、高熱通量和低運(yùn)行壓力的傳熱儲熱介質(zhì)。采用熔鹽作為光熱發(fā)電的傳熱和儲熱工質(zhì)，可顯著提高光熱發(fā)電系統(tǒng)的熱效率、系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，幫助光熱發(fā)電站實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
圖：熔鹽儲熱罐
全球光熱熔鹽應(yīng)用統(tǒng)計(jì)
經(jīng)CSPPLAZA研究中心統(tǒng)計(jì)，到目前為止，全球已投運(yùn)的采用熔鹽傳熱或儲熱的光熱電站總共有21座，其中大部分為槽式電站，Archimede電站為槽式電站中較為特殊的采用熔鹽傳熱和儲熱的電站，而塔式電站僅Gemasolar電站一個，經(jīng)粗略概算，總計(jì)熔鹽用量達(dá)到650080噸。儲熱作為光熱發(fā)電技術(shù)的核心競爭力，在全球范圍內(nèi)，當(dāng)前在建的和計(jì)劃開發(fā)的光熱電站正越來越多地采用熔鹽傳熱儲熱技術(shù)，未來的熔鹽用量將進(jìn)一步增加。
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項(xiàng)目名稱
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裝機(jī)容量
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儲熱時(shí)長
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熔鹽用量
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Andasol-1
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Andasol-2
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Andasol-3
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Extresol-1
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Extresol-2
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Extresol-3
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Valle 1
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Valle 2
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Aste 1A
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50MW
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8小時(shí)
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30000噸
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Aste 1B
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50MW
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8小時(shí)
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30000噸
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Astexol II
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50MW
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8小時(shí)
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30000噸
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Gemasolar
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20MW
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15小時(shí)
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18000噸
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La Africana
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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La Dehesa
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50MW
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7.5小時(shí)
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29000噸
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La Florida
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50MW
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7.5小時(shí)
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29000噸
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Manchasol-1
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Manchasol-2
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50MW
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7.5小時(shí)
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28500噸
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Termosol 1
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50MW
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9小時(shí)
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32000噸
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Termosol 1
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50MW
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9小時(shí)
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32000噸
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Solana
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280MW
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6小時(shí)
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105000噸
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Archimede
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5MW
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8小時(shí)
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1580噸
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合計(jì)21個
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1205MW
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——
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650080噸
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注：熔鹽用量的數(shù)據(jù)有的來自于公開數(shù)據(jù)，部分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)粗略概算所得，僅供參考 CSPPPLAZA研究中心統(tǒng)計(jì)
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表1：已投運(yùn)光熱電站的熔鹽用量匯總
光熱發(fā)電領(lǐng)域目前經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用驗(yàn)證的成熟熔鹽產(chǎn)品的成分組成為60%硝酸鈉和40%的硝酸鉀二元混合熔鹽。雖然有研究機(jī)構(gòu)或相關(guān)公司在研究更低熔點(diǎn)的三元及多元熔鹽，但多元熔鹽因其中成分更為復(fù)雜而可能對熔鹽系統(tǒng)造成一些尚無法預(yù)知的不利影響而面臨一些推廣障礙，尚未從實(shí)驗(yàn)示范走向商業(yè)化的實(shí)踐應(yīng)用。
國際光熱熔鹽產(chǎn)品供應(yīng)商
當(dāng)前，全球范圍內(nèi)在光熱發(fā)電熔鹽產(chǎn)品領(lǐng)域有所布局的企業(yè)并不太多，有實(shí)際商業(yè)化項(xiàng)目應(yīng)用業(yè)績的企業(yè)更屈指可數(shù)。智利化學(xué)礦業(yè)有限公司（簡稱SQM）、以色列海法化學(xué)工業(yè)公司（簡稱Haifa）、德國巴斯夫集團(tuán)公司（簡稱BASF）和挪威雅苒集團(tuán)公司（簡稱Yara）是
國際市場上有一定影響力的四家熔鹽供應(yīng)商。
其中，SQM以其最大的市場份額獨(dú)占鰲頭。美國1995年建成的首個塔式熔鹽電站Solartwo（已于1999年拆除），西班牙Andasol1~2號電站以及美國新近建成投運(yùn)的Solana槽式電站等眾多電站都采用了SQM的熔鹽產(chǎn)品。
SQM之所以成長為太陽能熔鹽的領(lǐng)導(dǎo)者，很大程度上是基于其擁有的儲量豐富的天然硝酸鹽礦。智利擁有世界第一大天然硝酸鹽礦產(chǎn)資源，SQM依托其在智利北部阿塔卡馬沙漠地區(qū)的天然硝礦資源為光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的硝酸鉀和硝酸鈉混合熔鹽產(chǎn)品。SQM擁有600多平方公里的天然硝石礦山和長達(dá)100年的開采權(quán)，強(qiáng)大的資源優(yōu)勢和先進(jìn)的加工工藝使其具備全球第一的熔鹽供應(yīng)能力。
BASF作為世界化工行業(yè)的巨頭，在光熱熔鹽產(chǎn)品的供應(yīng)方面也有一些業(yè)績，如全球首個24小時(shí)可持續(xù)發(fā)電的Gemasolar光熱電站、全球首個熔鹽槽式光熱示范電站阿基米德電站都采用了BASF的熔鹽產(chǎn)品。但BASF僅生產(chǎn)熔鹽產(chǎn)品組分中的硝酸鈉。
Haifa是以色列領(lǐng)先的化工公司，其可為太陽能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供工業(yè)級的硝酸鹽產(chǎn)品。但其產(chǎn)品又僅限于硝酸鉀，其太陽能級硝酸鹽的產(chǎn)品商標(biāo)為Haifa K-SolarTM。有報(bào)道顯示，西班牙Andasol-1號電站就采用了其硝酸鉀產(chǎn)品。但未見其有其它的業(yè)績記錄。
Yara是世界上最大的礦質(zhì)肥料生產(chǎn)及供應(yīng)商之一，總部位于挪威首都奧斯陸。其推向太陽能熱發(fā)電領(lǐng)域的為一種新型三元熔鹽產(chǎn)品，主要組成為硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鈣。Yara進(jìn)入光熱發(fā)電市場較晚，2009年其才開始對光熱市場的熔鹽產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)，到2012年其產(chǎn)品才經(jīng)過各項(xiàng)測試并開始進(jìn)行市場化推廣。
CSPPLAZA此前曾對Yara的新型熔鹽產(chǎn)品作過相關(guān)報(bào)道，這種產(chǎn)品的主要優(yōu)勢有以下三點(diǎn)：不含氯化物；熔點(diǎn)約從傳統(tǒng)的220攝氏度降低至131攝氏度；由于加入了更為廉價(jià)的硝酸鈣，熔鹽生產(chǎn)成本有所削減。本網(wǎng)記者從多方渠道了解到的消息稱，這種新的熔鹽的組成比例大概為15%的硝酸鈉、43%的硝酸鉀和42%的硝酸鈣，但更為具體的化學(xué)成分組成及生產(chǎn)工藝尚未得知。Yara的熔鹽產(chǎn)品雖然宣稱具有多方面的優(yōu)勢，但由于尚沒有商業(yè)化大型電站的實(shí)際運(yùn)行檢驗(yàn)，目前尚不能稱之為成熟的商業(yè)化產(chǎn)品。
熔鹽產(chǎn)品的選擇
應(yīng)用于光熱發(fā)電的硝酸鹽產(chǎn)品與傳統(tǒng)的用作化肥的硝酸鹽產(chǎn)品不同，其對各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求要高出很多。作為一種化工產(chǎn)品，無論是硝酸鉀還是硝酸鈉，都難以用一個確切的標(biāo)準(zhǔn)來衡量具體產(chǎn)品的好壞。但業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為，純度，特別是其中的氯離子含量是判斷熔鹽產(chǎn)品優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)。
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供應(yīng)商\產(chǎn)品
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BASF硝酸鈉
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Haifa硝酸鉀
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純度
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≥99.5%
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≥99.4%
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氯化物含量
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≤0.015%
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≤0.03%
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高氯酸鹽含量
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≤0.000005%
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——
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鎂含量
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——
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≤0.001%
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硫酸鹽含量
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≤0.0035%
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≤0.02%
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水不溶物含量
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≤0.025%
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≤0.035%
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注：CSPPLAZA研究中心整理，選取了可公開資料的部分參數(shù)，僅供參考。
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表2：兩種主流硝酸鹽產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)
有業(yè)內(nèi)人士在接受CSPPLAZA記者采訪時(shí)指出，“純度和氯離子含量是光熱熔鹽產(chǎn)品的兩個基本指標(biāo)，但在實(shí)際的項(xiàng)目操作中，需要根據(jù)具體電站的具體情況，分析擬選用產(chǎn)品的整體理化性能來確定最終的產(chǎn)品選擇?！?
另外，對于一個商業(yè)化光熱電站來說，一般對熔鹽的用量都高達(dá)數(shù)萬噸，這對熔鹽廠商的產(chǎn)品生產(chǎn)控制能力也就提出了很高要求，小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品可能各方面的技術(shù)參數(shù)表現(xiàn)都很好，但如果是大規(guī)模生產(chǎn)的話就不一定了，因此一個成熟的可以信賴的熔鹽廠商需要具備較好的品控能力。
中國熔鹽市場的競爭格局
當(dāng)前中國的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段，大規(guī)模商業(yè)化發(fā)展仍須等待。在此大背景下，國際熔鹽廠商依托其集團(tuán)優(yōu)勢開始在國內(nèi)光熱發(fā)電市場開展一些市場拓展活動，而國內(nèi)化工公司對光熱熔鹽產(chǎn)品普遍缺乏投入的熱情與興趣，僅有少數(shù)公司對熔鹽產(chǎn)品市場進(jìn)行了一些研發(fā)和資金投入。
SQM進(jìn)入中國市場已經(jīng)有30多年的歷史，其在中國北京、青島和成都均設(shè)有子公司或合資公司。2011年，米高集團(tuán)和SQM聯(lián)合投資2000萬美元在成都設(shè)立了埃斯科姆米高（四川）化肥有限公司，建成投產(chǎn)了年產(chǎn)4萬噸農(nóng)用硝酸鉀的工廠。而對于中國的光熱熔鹽產(chǎn)品市場，則主要由其北京公司相關(guān)人員負(fù)責(zé)開展一些市場拓展工作。
BASF對中國的光熱熔鹽市場也有所關(guān)注，其設(shè)立于香港的巴斯夫東亞地區(qū)總部有限公司的工作人員與CSPPLAZA有所聯(lián)系，其對中國的光熱發(fā)電市場進(jìn)行了一些調(diào)研并保持著一定的關(guān)注度，但目前并未有針對性的市場活動開展。
對于Haifa和Yara，目前尚未見到這兩家公司在中國光熱市場的具體活動。
再看國內(nèi)企業(yè)，浙江聯(lián)大化工有限公司是目前唯一一家在國內(nèi)光熱示范項(xiàng)目中有實(shí)際應(yīng)用業(yè)績的熔鹽廠商，其去年中標(biāo)中廣核青海德令哈太陽能熱發(fā)電技術(shù)試驗(yàn)基地項(xiàng)目（一期）硝酸鹽采購。今年7月25日，其位于青海格爾木的熔鹽生產(chǎn)線也正式投產(chǎn)，宣稱年產(chǎn)能可達(dá)20萬噸。
另外，深圳愛能森科技有限公司也將熔鹽產(chǎn)品作為該公司的重要業(yè)務(wù)方向之一進(jìn)行拓展，據(jù)本網(wǎng)記者了解，其目前正在與多家化工廠商就合資建設(shè)熔鹽產(chǎn)品生產(chǎn)基地進(jìn)行接洽，未來可能在山東某地建設(shè)大型熔鹽產(chǎn)品生產(chǎn)基地。
國內(nèi)熔鹽廠商具有本土化優(yōu)勢，在熔鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)成本和運(yùn)輸成本上都要低于國際廠商，但其當(dāng)前面臨的最大問題是沒有商業(yè)化電站的實(shí)際運(yùn)行業(yè)績記錄，產(chǎn)品的實(shí)際性能尚無法證明。國內(nèi)熔鹽廠商尚需要在技術(shù)指標(biāo)上優(yōu)化熔鹽產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，多參與光熱發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證。
另外，作為一家光熱熔鹽產(chǎn)品的供應(yīng)商，基于光熱發(fā)電較強(qiáng)的系統(tǒng)性，熔鹽廠商也應(yīng)對光熱發(fā)電整體系統(tǒng)有一定深度的認(rèn)知，這樣才能為光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)提供更好的產(chǎn)品和服務(wù)。
多位業(yè)內(nèi)人士在接受CSPPLAZA記者采訪時(shí)都指出，國內(nèi)熔鹽廠商基本都從傳統(tǒng)化工廠商脫胎而來，當(dāng)前中國的光熱發(fā)電市場尚不足以吸引國內(nèi)眾多的化工廠商向光熱熔鹽產(chǎn)品領(lǐng)域邁進(jìn)，未來光熱發(fā)電的大市場啟動后，在較短一段時(shí)間內(nèi)，就將涌現(xiàn)一定數(shù)量的熔鹽產(chǎn)品供應(yīng)商。因?yàn)閷Υ蠖鄶?shù)硝酸鹽廠商來說，他們都會認(rèn)為，光熱發(fā)電僅僅是他們的一個可以隨時(shí)進(jìn)出的目標(biāo)市場，市場好，他們就進(jìn)，市場不好，他們就離開。
但事實(shí)上，傳統(tǒng)化工廠商如果持此態(tài)度，其必將難以在光熱發(fā)電市場中取得成功。成熟的光熱熔鹽廠商絕對不可能與傳統(tǒng)意義上的農(nóng)業(yè)化肥廠商劃等號。
在國內(nèi)光熱發(fā)電市場尚未啟動的當(dāng)下，目前已對這一市場有所投入的熔鹽廠商應(yīng)加強(qiáng)自身對光熱發(fā)電整體系統(tǒng)的認(rèn)知和了解。在未來中國的光熱熔鹽市場競爭中，真正了解光熱發(fā)電，能夠提供低成本、高性能、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的熔鹽產(chǎn)品供應(yīng)商才能贏得市場！
