一般人們稱熔融的無機化合物為熔融鹽。熔融鹽具有很高的熱容量和高的熱穩定性。熔融鹽技術就是將普通的固態熔融鹽加熱到其熔點以上,然後利用熔融鹽的熱迴圈達到把太陽能熱量儲存起來,然後用來發電和採暖使用。與傳統的介質相比,熔融鹽具有使用溫度範圍廣(從幾十攝氏度到一千攝氏度以上)、傳熱效能高、工作壓力低、價格便宜等一系列巨大的優點,熔融鹽傳熱蓄熱技術已經在核能、軍工、化工等領域得到了廣泛的利用,近年來在太陽能儲熱發電、儲熱採暖方面進行了更深一步的探索。
實驗研究發現,熔融鹽透過不同鹽類的配比,可以改變其熔點。熔融鹽的特點是在臨界相變溫度時它可以吸收大量的熱能而溫度不變化。所以它有蓄熱的功能。例如,風能、太陽能、供電系統低谷時期的電能用來加熱熔融鹽,就把這些熱能儲存了起來。它是利用相變吸熱實現熱儲存。所以可以儲存的能量非常大。
自然界的物體都是以固態、液態、氣態存在的。當固態變為液態,液態變為氣態時,都要吸收大量的熱能。而從氣態變成液態、液態變成固態的時候,就會釋放同樣的熱能。比如咱們燒開水的時候燒到攝氏一百度(沸點), 繼續加熱水溫並不增加,但開始發生相變。水開始由液態變為氣態。這樣繼續加熱的熱能儲存在蒸氣中。直到所有的水都變成水蒸氣就達到了飽和。飽和水蒸氣含熱量很高,繼續加熱溫度才開始升高。同時壓力增大。所以如果是水蒸氣燙了手比開水燙傷要嚴重的多。高壓鍋中壓力大,形成蒸氣加熱食物熟的快都是因為這個道理,都是相變熱。 還有比如老百姓常說,下雪不冷化雪冷。就是相變時的熱交換。下雪時空中的水(液態)變成雪(固態),因相變釋放熱量,所以下雪時候不冷。化雪的時候是由固態雪變成雪水或者直接蒸發,相變需要吸熱,空氣中的熱能減少,就會感覺化雪冷。更加明顯的例子是乾冰(二氧化碳的固態)霧化,噴出後直接由固態變成氣態(叫做昇華),把空氣周圍的熱量吸走,乾冰周圍水蒸氣瞬間放熱變成細小水珠形成了霧化效果。
熔融鹽作為介質的制熱技術是當今最熱門的創新技術。具體來講,固態的熔融鹽開始是儲存在低溫罐裡面。吸收熱能後熔融鹽開始由固態熔融成液態。用泵把液態的熔融鹽輸送到液體罐裡面。同時把獲得的熱能帶到了液體罐中。此時的液體溫度很高。熱能以高溫熔融鹽儲存起來。輸出熱能的過程是把高溫的熔融液用泵輸送到熱交換器裡面與水迴圈系統裡的水進行熱交換。水迴圈系統的水變成水蒸汽。水蒸氣帶動汽輪機組發電,代替了用煤炭燃燒加熱鍋爐產生水蒸汽。熱交換後的熔融鹽溫度降低,回到低溫罐裡面,進行下一個迴圈。整個迴圈過程無汙染、零排放。熔融鹽只是作為介質,把熱量儲存起來,然後輸送出去做功。熔融鹽並沒有損失。
熔融鹽原料獲取容易,青海湖裡的鹽類儲量巨大。熔融鹽最大的優點是可以大量蓄熱,尤其是太陽能熱量。如甘肅敦煌第一個熔融鹽太陽能發電廠,它是利用無數個反光鏡聚焦太陽光照射熔融鹽低溫罐塔。把所有的太陽能儲存到低溫罐裡面。低溫罐含有的能量不斷增加。而發電機組使用的是儲存在高溫罐裡面的熔融鹽液。所以不受陰天下雨沒有光照的影響。熱能照常使用。就像一個大熱能庫。其它凡是能夠提供熱能的方式都可以加以利用。如風能發的電、光伏發的電、電網低谷時期的剩餘電能。都可以 匯入到熔鹽電加熱器,透過加熱熔融鹽把電能收集起來。
整個制熱過程安全平穩,價格低廉。這項技術尤其是適合北方寒冷地區應用。熔融鹽技術的應用將極大的加快我國清潔能源的使用佔比,誰搶佔先機誰將取得節能減排的領導地位。使用熔融鹽發電的大型機組已經投入執行。使用熔融鹽儲能採暖熱交換溫度遠遠低於發電。所以更加容易實現。熔融鹽採暖在石家莊已經獲得成功。所以具備了大規模推廣的條件。