美研發出新型熱化學儲熱系統 比熔鹽儲熱更加高效低廉
發布者：本網記者Jennifer | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 0評論 | 11887查看 | 2016-05-06 09:17:31
CSPPLAZA光熱發電網訊：近日，美國俄勒岡州立大學和佛羅里達大學的工程師合作新開發出一種新的熱化學設備，可用于存儲和釋放太陽能。
與用光伏電池收集的熱量相反，太陽熱能的收集通常要運用一個大規模的電站，將大面積的定日鏡上的陽光反射到集熱器上，然后利用這些熱量加熱介質，并驅動渦輪機運行發電。然而，傳統的儲熱設備往往伴有間歇性運行的問題。
美國科研人員改進后的儲熱方案新增了一種類似電池的熱化學儲熱系統，只不過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。
圖：新型儲熱方案原理圖
如此一來，將有效減少儲存太陽熱能所需成本，從而利于該儲熱系統的廣泛應用。
據研究人員介紹，這些材料不但不易燃，而且綠色環保、隨手可得。他們還聲稱，與現有系統相比，采用這些材料制成的設備能夠將能量密度提高10倍，這就意味著，該設備的價格更低、體積更小。
“隨著對這種化合物研究的深入，我們愈加發現儲熱系統在降低成本、提高效率方面的潛能”，俄勒岡州立大學化學工程助理教授NickAuYeung表示。
“在這些類儲熱系統中，能源效率與能否盡可能運用最高溫度密切相關。熔鹽在儲存太陽熱能時的工作溫度約600攝氏度，并且需要大規模的運載容器及防腐蝕性材料。而我們研究的化合物的運行溫度為1200攝氏度，同時儲熱效率比現有系統高兩倍“，該研究團隊介紹說道：”由于溫度足夠高，因此可以直接加熱空氣來驅動一個渦輪機運轉，然后再利用余熱產生蒸汽來驅動其他渦輪機。“
盡管在研究早期，大家對該系統的期許值很高，但對它的耐久性存在一定擔憂。在實驗室測試中，研究人員發現，由于底層材料發生變化，該系統的儲熱容量在運行45個周期后會發生下降。研究人員也表示，正在設法延長該系統的運行周期，同時積極探索新方法，以使這些化合物實現循環再利用。
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