太阳能光热发电几种创新型储热技术简述.docx

太阳能光热发电几种创新型储热技术光热电站相比光伏电站的核心优势即在于光热电站可配置储热 系统，与传统的火力发电厂一样，生产出电网友好型的可调度电力， 满足连续的用电需求目前，商业化光热发电项目的储能市场仍然以 二元熔盐为工质的熔盐储能技术为主流，但其凝固点过高，易冻堵管 道的缺陷也饱受诟病2016年下半年接连发生的美国新月沙丘电站熔盐罐熔盐泄露事 故以及西班牙Gemasolar光热电站熔盐热罐损毁事故，均造成了熔盐 罐维修费用及售电收入方面的巨大损失，熔盐储热系统的安全性、可 靠性再次受到行业关注那么，有没有一种更先进的储热技术，可替代传统的熔盐储热技 术进而成为主流？近年来，创新型储能技术层出不穷，尽管其大多停 留在实验室或小型示范阶段，在理论层面已证明了其发展潜力，但其 商业化价值仍尚待发掘.1. 挪威Energy Nest公司新型固态混凝土储能技术 挪威科技公司Energy Nest与德国Heidelberg水泥公司（德国跨国 建材公司,全球四大水泥生产商之一）展开合作，耗时五年半研发出 一种全新的特殊混凝土 HEATCRETE储能技术HEATCRETE混凝土经国 际权威独立第三方实验室测试，具有高比热容和高热导率的特性。

与 之前最为先进的混凝土储能系统相比，HEATCRETE系统的导热系数提 高了 70%，比热容值提高了 15%，这对电站的热力性能和传热介质来 说意义重大该公司表示，其HEATCRETE混凝土储能系统能使整个光 热电站的成本下降10%，针对熔盐储能系统则能节约60%的成本 HEATCRETE混凝土储能技术还能应用于风电和生产高温设备的工厂， 但光热电站是该公司的主要目标市场.2. 麻省理工学院新型液态金属储能技术2014年9月，麻省理工学院的研究人员公开一种新型全液态金属电池 储能系统.该液态金属储能系统内部没有使用任何固体材料制作，全 部的储能元件也都采用融化的液体来制作该系统造价低廉，且使用 寿命较长研究团队称该储能系统可使风能和太阳能这些可再生能源 具备与传统能源相竞争的能力 瑞典查尔姆斯大学新型含碳化学液体高效储能2017年3月，瑞典查尔姆斯理工大学研究者成功验证了以一种含碳化 学液体作为介质，来高效存储太阳能的新型储能技术的可行性通过 这种化学液体，能够实现能量的自由传输以及随时释放值得一提的 是，该化学液体释放能量时,几乎可以实现能量的零损耗.研究小组将 这个过程叫做“分子式太阳能储热系统”。

目前，此项新技术已成功 登上《能源与环境科学》（英国皇家化学院发行的学术期刊）的封面图：“分子式太阳能储热系统〃模型4瑞典SaltX科技公司新型盐结晶储能技术瑞典SaltX科技公司推出一种新型储能技术，主要利用盐晶体及其溶 液在不同温度作用下，发生化学反应来进行储存与释放能量.可应用 于光热发电、太阳能制冷和空调领域，该公司宣称可使能耗及储能成 本降低约33%该公司成立于2001年，一直致力于可再生能源的发 展凭借在欧洲绿色能源领域的快速发展，SaltX科技公司于2016 年11月荣获BullhoundConnect大奖目前，该公司已与美国通用电 气、瑞美制造和阿法拉伐等公司建立合作关系，并提供新型储能解决5•美国新型热化学储能系统 2016年5月，美国俄勒冈州立大学和佛罗里达大学的科研人员合作推 出一种新型热化学储能系统，可用于存储和释放太阳能相比传统储 热设备，美科研人员改进后的储能方案新增一种类似电池的热化学储 能系统，其内部的转化过程是基于热能而非电流在“充电”期间， 碳酸锶在太阳热能作用下，分解成氧化锶和二氧化碳当“放电”时, 氧化锶和二氧化碳会发生合成，同时释放出储存的热量.该储能系统 的材料易获得、不易燃且绿色环保，使用这些材料合成的化合物运行 温度高达1200摄氏度，储热效率比现有储热系统高两倍。

coCOj storageReceiver^ reactoraohr >1图：新型热化学储能系统原理图6澳大利亚Solas tor高纯石墨储能技术Solas tor是澳大利亚一家研究太阳能储热发电技术的专业公司，其 采用高纯石墨作为吸热和储热材料的塔式热发电技术一直领先于世 界，其内置式石墨储能技术在十余个国家获得了知识产权的专利保 护该储能技术具有低塔、多塔、环保、安全、高容量储能和24小 时热能损失低于5%，以及模块化组合等优点2014年，江苏润阳储能技术有限公司引进该公司内置式石墨工 质塔式光热发电技术，建设我国首个石墨工质塔式光热发电示范项目 这种以石墨为介质，集吸热、储能、热交换为一体的“三合一〃内置 式先进技术，填补了我国光热发电领域的又一空白，对在我国开发太 阳能塔式光热发电技术具有现实意义图:位于江阴的我国首个石墨工质塔式光热发电示范项目7.阿联酋Masdar理工学院沙子储热技术2015年12月，阿联酋Masdar理工学院宣布，其研究人员已成功证 明沙子可以储存太阳热能用于光热发电，存储温度可达1000°C .该研 究项目名为“Sandstock”，目标是寻求开发一种可持续的低成本的 依靠重力给料的太阳能接收器和存储系统，即使用沙子作为传热和储 热介质。

沙漠里的沙子是一种潜在的储热材料，其热稳定性和比热容 在高温下的特性已经被研究证明用廉价的沙子可以降低成本,同时, 储热材料工作温度的增加意味着效率提升2016年7月，全球首个以沙子作为工质的塔式光热电站在意大利西 西里岛正式启动该项目的核心技术是一种基于沙子流化床的太阳能 蒸汽发生技术，是首个在MW级规模对沙子储热工质进行示范的电站， 能够吸收和储存太阳能并将热量转化为电力和其他热能使用。