美國solana光熱電站的熔鹽儲罐

　　近日，西班牙加泰羅尼亞的一個研究團(tuán)隊提出了一種全新的相變儲熱設(shè)計理念，并據(jù)此開發(fā)出了新型儲熱系統(tǒng)的模型，經(jīng)測試證明該儲熱系統(tǒng)的熔鹽用量僅占傳統(tǒng)儲熱系統(tǒng)的32%，而儲熱效率卻可高達(dá)74%以上。

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

　　MLSPCM系統(tǒng)結(jié)合了潛熱儲熱和顯熱儲熱兩種能量存儲技術(shù)，試圖深度發(fā)掘儲熱系統(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熱材料，可以通過相變來提高儲熱系統(tǒng)的效率，同時降低熔鹽儲熱容器的體積。其次是溫躍層，設(shè)置此層的目的是通過將廉價的填充材料如石英石和花崗巖等放入一個單獨的儲罐內(nèi)來將熱介質(zhì)和涼介質(zhì)進(jìn)行分離，相比傳統(tǒng)雙罐熔鹽儲熱系統(tǒng)進(jìn)一步降低了費用。

　　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。通過這一設(shè)計可以使整個系統(tǒng)頂層輸出口的溫度處于最佳溫度范圍，據(jù)說可以達(dá)到550攝氏度。

　　與此同時，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。這樣就可以使整個系統(tǒng)在大大提高儲熱效率的同時明顯降低了整個系統(tǒng)的總體積。

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

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