產品
行業
首頁 > 新聞 > 科技 > 正文

儲熱技術應用現狀與發展趨勢

2020-05-11    來源:中關村儲能產業技術聯盟
0
[ 導讀 ]:儲熱技術是以儲熱材料為媒介將太陽能光熱、地熱、工業余熱、低品位廢熱等熱能儲存起來,在需要的時候釋放,力圖解決由于時間、空間或強度上的熱能供給與需求間不匹配所帶來的問題,最大限度地提高整個系統的能源利用率而逐漸發展起來的一種技術。
儲熱技術是以儲熱材料為媒介將太陽能光熱、地熱、工業余熱、低品位廢熱等熱能儲存起來,在需要的時候釋放,力圖解決由于時間、空間或強度上的熱能供給與需求間不匹配所帶來的問題,最大限度地提高整個系統的能源利用率而逐漸發展起來的一種技術。目前,主要有三種儲熱方式,包括顯熱儲熱、潛熱儲熱(也稱為相變儲熱)和熱化學反應儲熱。
 
 
儲熱技術特性對比
 
顯熱儲熱、相變儲熱和熱化學反應儲熱,這三種儲熱形式各具特點。
 
 
QQ截圖20200511152023
 
 
與其他兩種儲熱形式相比,顯熱儲熱的技術最成熟。同時,顯熱儲熱運行方式簡單、成本低廉、使用壽命長、熱傳導率高、但其儲熱量小且放熱時不恒溫,限制了其未來的應用前景。
 
相比于顯熱儲熱技術,相變儲熱具有單位體積儲熱密度大的優點,且在相變溫度范圍內具有較大能量的吸收和釋放,存儲和釋放溫度范圍窄,有利于充熱放熱過程的溫度穩定。但其儲熱介質一般有過冷、相分離和導熱系數較小、易老化等缺點。
 
熱化學反應儲熱的儲能密度比顯熱儲熱和相變儲熱都高,但應用技術和工藝太復雜,存在許多不確定性,如反應條件苛刻,不易實現、儲能體系壽命短、儲能材料對設備的腐蝕性大、一次性投資大及效率低等,如能很好地解決這幾方面的問題,則其應用前景廣闊。
 
從三種儲熱形式的特點來看,各有利弊,目前許多研究都是針對這三種儲熱形式的不足進行研發與攻關。
 
儲熱技術成本與經濟性
 
通常,一個儲熱系統的成本包括蓄熱材料,蓄放熱設備以及運營成本等各項成本,對儲熱系統的經濟性評估主要取決于特定的應用和運行需求,包括儲放熱次數和頻率。
 
顯熱技術:以熔融鹽儲熱系統為例,其成本包括熔融鹽材料本身的價格,還要包括各主要部件,施工等費用,根據單價和總價的一般規律,隨著儲熱系統容量的增加,盡管整體系統的造價很高,但是單位成本卻在顯著下降,傾向于穩定在31$/kWht,對比其他儲能技術來說,顯熱儲熱系統的單位成本相對較低。
 
相變儲熱技術:綜合國內主要相變儲熱設備生產廠商的成本數據,目前相變儲熱項目初投資成本為350~400元/kWh,裝置本體的成本為220~250元/kWh,其中相變換熱器和相變材料合計約占儲熱裝置總成本的80%,是影響儲熱裝置成本的關鍵因素。
 
熱化學儲熱技術:目前尚處于實驗室研究階段,在實際應用中還存在著許多技術問題,另外熱化學儲熱系統的一次性投資大及系統整體的效率偏低。
 
總體來看,三種蓄熱技術形式中,顯熱儲熱的成本最低,這主要是由于顯熱蓄熱材料,如水,砂石、混凝土或熔鹽等成本較低,盛放這些儲熱介質的罐以及相關蓄放熱設備的結構也較為簡單。但蓄熱材料的容器需要有效的熱絕緣,這對儲熱系統來說可能會增加不少的成本投資。相變儲熱和熱化學反應儲熱的系統成本要顯著高于顯熱儲熱,且由于相變儲熱和熱化學反應儲熱需要強化熱傳導技術與相應的設備使系統效率、蓄能容量等性能達到一定的標準,因此,除材料之外系統其它設備成本也相對較高。
 
儲熱技術應用現狀
 
顯熱儲熱技術目前主要應用領域包含工業窯爐和電采暖、居民采暖、光熱發電等領域中。目前顯熱技術規?;瘧弥饕性诠鉄犭娬局?。2009年3月,西班牙Andasol槽式光熱發電成為全球首個成功運行的,配置熔鹽儲熱系統的商業化CSP電站。伴隨熔鹽儲熱技術的日漸成熟,越來越多的CSP電站開始使用熔鹽技術。中國熔融鹽儲熱尚處于開發初期階段,截止到2019年底,熔融鹽儲熱累計運行裝機規模為420MW,同比增長91.4%。
 
潛熱儲熱技術主要用于清潔供暖、電力調峰、余熱利用和太陽能低溫光熱利用等領域。近年來,隨著清潔采暖、電力系統調峰等的需要,潛熱儲熱技術越來越多的開始應用在發電側和用戶端。典型案例包括:采用江蘇金合固體相變蓄熱材料技術的中廣核阿勒泰市風電清潔供暖示范項目;采用復合二元鹽相變材料的內蒙古豐泰熱電廠相變儲熱供暖調峰項目;采用北京華厚能源相變儲能材料的北軟雙新科創園儲能供暖項目等。
 
熱化學儲熱技術目前尚處于小試研究階段,在實際應用中還存在著許多技術問題,因此項目案例較少。
 
儲熱技術發展趨勢
 
當前僅有顯熱儲熱的應用較為成熟,但是相變儲熱和熱化學儲熱具有諸多優勢,后兩種儲熱方式將是未來重點研究的方向。中高溫相變儲熱材料儲熱密度大,有利于設備的緊湊和微型化,但是相變材料的腐蝕性、與結構材料的兼容性、穩定性、循環使用壽命等問題都需要進一步的研究,其商業化道路需要探索。熱化學儲熱適用的溫度范圍比較寬,儲熱密度大,理論上可以適用在中高溫儲熱領域。但熱化學儲熱技術工藝復雜,迄今為止,其技術成熟性尚低,需對反應速率和傳熱系統等關鍵技術進行優化設計與控制,并對其進行大量的研究投入。
 
 
 
[ 新聞搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 違規舉報 ]  [ 關閉窗口 ]

0相關評論

相關文章

  • 精彩推薦
  • 中國節能網
  • 中國節能網
  • 中國節能網
  • 中國節能網
  • 中國節能網
網站首頁  |  關于我們  |  我們宗旨  |  我們使命  |  我們愿景  |  組織機構  |  領導機構  |  專家機構  |  管理團隊  |  機構分布  |  聯系方式  |  網站地圖  |  排名推廣  |  廣告服務  |  積分換禮  |  網站留言  |  RSS訂閱  |  違規舉報  |  京ICP備20021568號-1
Processed in 0.096 second(s), 14 queries, Memory 0.95 M
 
久这里只精品99re66视频