创新型储热技术汇总谁将有望取代熔盐储热技术？ - CSPPLAZA光热发电网-太阳能热发电行业权威媒体商务平台！

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創新型儲熱技術匯總誰將有望取代熔鹽儲熱技術？

發布者：本網記者Cassie | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 2評論 | 20953查看 | 2017-04-17 17:54:00

　　CSPPLAZA光熱發電網訊：光熱電站相比光伏電站的核心優勢即在于光熱電站可配置儲熱系統，與傳統的火力發電廠一樣，生產出電網友好型的可調度電力，滿足連續的用電需求。目前，商業化光熱發電項目的儲能市場仍然以二元熔鹽為工質的熔鹽儲能技術為主流，但其凝固點過高，易凍堵管道的缺陷也飽受詬病。

　　2016年下半年接連發生的美國新月沙丘電站熔鹽罐熔鹽泄露事故以及西班牙Gemasolar光熱電站熔鹽熱罐損毀事故，均造成了熔鹽罐維修費用及售電收入方面的巨大損失，熔鹽儲熱系統的安全性、可靠性再次受到行業關注。

　　那么，有沒有一種更先進的儲熱技術，可替代傳統的熔鹽儲熱技術進而成為主流？近年來，創新型儲能技術層出不窮，盡管其大多停留在實驗室或小型示范階段，在理論層面已證明了其發展潛力，但其商業化價值仍尚待發掘。

1、兆陽光熱混凝土儲熱系統

2014年7月，北京兆陽光熱技術有限公司擁有完全自主知識產權的光熱發電示范電站在河北省宣化縣建成。據介紹，該項目于2013年10月開工建設，目前建有兩個標準商品級400米聚光回路，鏡場面積7500平方米，投入運行一座固體混凝土儲熱塔，動態有效儲熱量2.5兆瓦時，該儲熱系統采用兆陽光熱自主研發的混凝土儲能系統。

2016年，采用兆陽光熱技術體系的中信張北新能源開發有限公司水工質類菲涅爾式5萬千瓦光熱發電項目、張北華強兆陽能源有限公司張家口水工質類菲涅爾式5萬千瓦太陽能熱發電項目入選國家首批光熱示范項目，目前這兩大項目正在推進中，該混凝土儲能技術將通過這兩大項目的建設實現首次大規模商業化應用。

2. 挪威Energy Nest公司新型固態混凝土儲能技術

挪威科技公司Energy Nest與德國Heidelberg水泥公司（德國跨國建材公司，全球四大水泥生產商之一）展開合作，耗時五年半研發出一種全新的特殊混凝土HEATCRETE儲能技術。HEATCRETE混凝土經國際權威獨立第三方實驗室測試，具有高比熱容和高熱導率的特性。與之前最為先進的混凝土儲能系統相比，HEATCRETE系統的導熱系數提高了70%，比熱容值提高了15%，這對電站的熱力性能和傳熱介質來說意義重大。該公司表示，其HEATCRETE混凝土儲能系統能使整個光熱電站的成本下降10%，針對熔鹽儲能系統則能節約60%的成本。HEATCRETE混凝土儲能技術還能應用于風電和生產高溫設備的工廠，但光熱電站是該公司的主要目標市場。

3. 麻省理工學院新型液態金屬儲能技術

2014年9月，麻省理工學院的研究人員公開一種新型全液態金屬電池儲能系統。該液態金屬儲能系統內部沒有使用任何固體材料制作，全部的儲能元件也都采用融化的液體來制作。該系統造價低廉，且使用壽命較長。研究團隊稱該儲能系統可使風能和太陽能這些可再生能源具備與傳統能源相競爭的能力。

4. 瑞典查爾姆斯大學新型含碳化學液體高效儲能

2017年3月，瑞典查爾姆斯理工大學研究者成功驗證了以一種含碳化學液體作為介質，來高效存儲太陽能的新型儲能技術的可行性。通過這種化學液體，能夠實現能量的自由傳輸以及隨時釋放。值得一提的是，該化學液體釋放能量時，幾乎可以實現能量的零損耗。研究小組將這個過程叫做“分子式太陽能儲熱系統”。目前，此項新技術已成功登上《能源與環境科學》（英國皇家化學院發行的學術期刊）的封面。

圖：“分子式太陽能儲熱系統”模型

5.瑞典SaltX科技公司新型鹽結晶儲能技術

瑞典SaltX科技公司推出一種新型儲能技術，主要利用鹽晶體及其溶液在不同溫度作用下，發生化學反應來進行儲存與釋放能量。可應用于光熱發電、太陽能制冷和空調領域，該公司宣稱可使能耗及儲能成本降低約33%。該公司成立于2001年，一直致力于可再生能源的發展。憑借在歐洲綠色能源領域的快速發展，SaltX科技公司于2016年11月榮獲BullhoundConnect大獎。目前，該公司已與美國通用電氣、瑞美制造和阿法拉伐等公司建立合作關系，并提供新型儲能解決方案。

6.美國新型熱化學儲能系統

2016年5月，美國俄勒岡州立大學和佛羅里達大學的科研人員合作推出一種新型熱化學儲能系統，可用于存儲和釋放太陽能。相比傳統儲熱設備，美科研人員改進后的儲能方案新增一種類似電池的熱化學儲能系統，其內部的轉化過程是基于熱能而非電流。在“充電”期間，碳酸鍶在太陽熱能作用下，分解成氧化鍶和二氧化碳。當“放電”時，氧化鍶和二氧化碳會發生合成，同時釋放出儲存的熱量。該儲能系統的材料易獲得、不易燃且綠色環保，使用這些材料合成的化合物運行溫度高達1200攝氏度，儲熱效率比現有儲熱系統高兩倍。

圖：新型熱化學儲能系統原理圖

7.澳大利亞Solastor高純石墨儲能技術

Solastor是澳大利亞一家研究太陽能儲熱發電技術的專業公司，其采用高純石墨作為吸熱和儲熱材料的塔式熱發電技術一直領先于世界，其內置式石墨儲能技術在十余個國家獲得了知識產權的專利保護。該儲能技術具有低塔、多塔、環保、安全、高容量儲能和24小時熱能損失低于5%，以及模塊化組合等優點。

2014年，江蘇潤陽儲能技術有限公司引進該公司內置式石墨工質塔式光熱發電技術，建設我國首個石墨工質塔式光熱發電示范項目。這種以石墨為介質，集吸熱、儲能、熱交換為一體的“三合一”內置式先進技術，填補了我國光熱發電領域的又一空白，對在我國開發太陽能塔式光熱發電技術具有現實意義。

圖(tu)：位于江陰的我國首(shou)個石(shi)墨(mo)工質塔式光熱(re)發(fa)電示(shi)范(fan)項目

8.阿聯酋Masdar理工學院沙子儲熱技術

2015年12月，阿(a)聯酋Masdar理(li)工(gong)學院宣(xuan)布(bu)，其研(yan)究(jiu)人員已(yi)成(cheng)功(gong)證明沙(sha)(sha)子可(ke)(ke)以(yi)儲(chu)(chu)存(cun)(cun)太陽熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)用(yong)于光熱(re)(re)(re)發電，存(cun)(cun)儲(chu)(chu)溫度可(ke)(ke)達1000℃。該研(yan)究(jiu)項目(mu)名為“Sandstock”，目(mu)標(biao)是尋(xun)求開發一(yi)種(zhong)可(ke)(ke)持續的(de)(de)(de)(de)低成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)(de)依(yi)靠(kao)重力(li)給料(liao)的(de)(de)(de)(de)太陽能(neng)(neng)接收器和(he)(he)存(cun)(cun)儲(chu)(chu)系統，即使(shi)用(yong)沙(sha)(sha)子作(zuo)為傳(chuan)熱(re)(re)(re)和(he)(he)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)介質。沙(sha)(sha)漠里的(de)(de)(de)(de)沙(sha)(sha)子是一(yi)種(zhong)潛在的(de)(de)(de)(de)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)材(cai)料(liao)，其熱(re)(re)(re)穩定性(xing)和(he)(he)比(bi)熱(re)(re)(re)容在高溫下的(de)(de)(de)(de)特性(xing)已(yi)經被(bei)研(yan)究(jiu)證明。用(yong)廉價的(de)(de)(de)(de)沙(sha)(sha)子可(ke)(ke)以(yi)降低成(cheng)本(ben)，同時(shi)，儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)材(cai)料(liao)工(gong)作(zuo)溫度的(de)(de)(de)(de)增加意(yi)味著(zhu)效率提升。

2016年7月，全球首個以沙(sha)子作為工質的塔式光熱(re)電(dian)站在意大利西西里島正式啟動。該項目的核心技術是一種基于沙(sha)子流化(hua)床(chuang)的太陽(yang)能蒸(zheng)汽發生(sheng)技術，是首個在MW級規模對沙(sha)子儲熱(re)工質進行示范的電(dian)站，能夠吸收和儲存太陽(yang)能并將熱(re)量轉化(hua)為電(dian)力和其他熱(re)能使用。

圖：位于意(yi)大利的全球首個沙(sha)子(zi)工質(zhi)塔式光熱電(dian)站

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