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美研發(fā)出新型熱化學(xué)儲熱系統(tǒng) 比熔鹽儲熱更加高效低廉

發(fā)布者：本網(wǎng)記者Jennifer | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 0評論 | 11506查看 | 2016-05-06 09:17:31

　　CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：近日，美國俄勒岡州立大學(xué)和佛羅里達大學(xué)的工程師合作新開發(fā)出一種新的熱化學(xué)設(shè)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(guī)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(zhì)，并驅(qū)動渦輪機運行發(fā)電。然而，傳統(tǒng)的儲熱設(shè)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(xué)儲熱系統(tǒng)，只不過其內(nèi)部的轉(zhuǎn)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(dāng)“放電”時，氧化鍶和二氧化碳會發(fā)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(tǒng)的廣泛應(yīng)用。

　　據(jù)研究人員介紹，這些材料不但不易燃，而且綠色環(huán)保、隨手可得。他們還聲稱，與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，采用這些材料制成的設(shè)備能夠?qū)⒛芰棵芏忍岣?0倍，這就意味著，該設(shè)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(fā)現(xiàn)儲熱系統(tǒng)在降低成本、提高效率方面的潛能”，俄勒岡州立大學(xué)化學(xué)工程助理教授NickAuYeung表示。

　　“在這些類儲熱系統(tǒng)中，能源效率與能否盡可能運用最高溫度密切相關(guān)。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(guī)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(xiàn)有系統(tǒng)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(qū)動一個渦輪機運轉(zhuǎn)，然后再利用余熱產(chǎn)生蒸汽來驅(qū)動其他渦輪機?！?/div>

　　盡管在研究早期，大家對該系統(tǒng)的期許值很高，但對它的耐久性存在一定擔(dān)憂。在實驗室測試中，研究人員發(fā)現(xiàn)，由于底層材料發(fā)生變化，該系統(tǒng)的儲熱容量在運行45個周期后會發(fā)生下降。研究人員也表示，正在設(shè)法延長該系統(tǒng)的運行周期，同時積極探索新方法，以使這些化合物實現(xiàn)循環(huán)再利用。

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