美國(guó)solana光熱電站的熔鹽儲(chǔ)罐

　　近日，西班牙加泰羅尼亞的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)提出了一種全新的相變儲(chǔ)熱設(shè)計(jì)理念，并據(jù)此開(kāi)發(fā)出了新型儲(chǔ)熱系統(tǒng)的模型，經(jīng)測(cè)試證明該儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熔鹽用量?jī)H占傳統(tǒng)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的32%，而儲(chǔ)熱效率卻可高達(dá)74%以上。

　　據(jù)悉，該西班牙研究團(tuán)隊(duì)首先開(kāi)發(fā)出了一個(gè)新型的光熱發(fā)電建模軟件，然后開(kāi)發(fā)出了這種全新的相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)。該儲(chǔ)熱系統(tǒng)又被成為MLSPCM系統(tǒng)，采用了多層固態(tài)相變儲(chǔ)熱材料。

　　MLSPCM系統(tǒng)結(jié)合了潛熱儲(chǔ)熱和顯熱儲(chǔ)熱兩種能量存儲(chǔ)技術(shù)，試圖深度發(fā)掘儲(chǔ)熱系統(tǒng)在降低光熱電站成本方面的潛力。

　　首先，該系統(tǒng)使用了密封型的相變儲(chǔ)熱材料，可以通過(guò)相變來(lái)提高儲(chǔ)熱系統(tǒng)的效率，同時(shí)降低熔鹽儲(chǔ)熱容器的體積。其次是溫躍層，設(shè)置此層的目的是通過(guò)將廉價(jià)的填充材料如石英石和花崗巖等放入一個(gè)單獨(dú)的儲(chǔ)罐內(nèi)來(lái)將熱介質(zhì)和涼介質(zhì)進(jìn)行分離，相比傳統(tǒng)雙罐熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)進(jìn)一步降低了費(fèi)用。

　　在MLSPCM系統(tǒng)中，填充材料制成的兩層薄薄的相變材料組成了像三明治一樣的溫躍層。通過(guò)這一設(shè)計(jì)可以使整個(gè)系統(tǒng)頂層輸出口的溫度處于最佳溫度范圍，據(jù)說(shuō)可以達(dá)到550攝氏度。

　　與此同時(shí)，系統(tǒng)底層也可以保持在最佳的溫度范圍，大約在300攝氏度左右。這樣就可以使整個(gè)系統(tǒng)在大大提高儲(chǔ)熱效率的同時(shí)明顯降低了整個(gè)系統(tǒng)的總體積。

　　研究人員介紹，這種新型的儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以延緩溫躍層的退化，提高儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱容，同時(shí)可以延長(zhǎng)發(fā)電周期并可以提高儲(chǔ)熱系統(tǒng)輸出溫度的穩(wěn)定性，而實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的同時(shí)成本卻并不比傳統(tǒng)溫躍層儲(chǔ)熱系統(tǒng)高。

　　MLSPCM系統(tǒng)首次被公開(kāi)介紹是在2013年的SolarPACES大會(huì)上，由加泰羅尼亞理工大學(xué)傳熱傳質(zhì)技術(shù)中心的團(tuán)隊(duì)公開(kāi)的，但其在光熱發(fā)電儲(chǔ)熱系統(tǒng)所表現(xiàn)出的優(yōu)異性能直到一年后才被發(fā)現(xiàn)。