中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：光熱發(fā)電因伴有儲(chǔ)熱系統(tǒng)而具備了可持續(xù)穩(wěn)定與可調(diào)度供電的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，美國(guó)能源部SunShot計(jì)劃提出到2020年實(shí)現(xiàn)6美分/kWh的光熱發(fā)電成本目標(biāo)，其中對(duì)儲(chǔ)熱系統(tǒng)設(shè)定的目標(biāo)為15美元/kWhth。而目前的實(shí)際成本仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出這一目標(biāo)值，如何更快地降低儲(chǔ)熱系統(tǒng)的成本是光熱發(fā)電行業(yè)須著力突破的關(guān)鍵一環(huán)。
除了目前常見的熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)，更多新型的低成本儲(chǔ)熱系統(tǒng)方案被提出并開始逐步推向?qū)嶒?yàn)和示范驗(yàn)證。美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)研發(fā)的膠囊式相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)就是一種獨(dú)特的新型儲(chǔ)熱解決方案。據(jù)稱，采用該技術(shù)可以大大削減儲(chǔ)熱成本。CSPPLAZA記者為此采訪了Verdicorp中國(guó)區(qū)代表北京百富麗科技有限公司總經(jīng)理佟光華。
佟光華表示，該儲(chǔ)熱技術(shù)采用膠囊式包裝熔鹽以實(shí)現(xiàn)相變儲(chǔ)熱。之所以采用這種膠囊結(jié)構(gòu)，是為了解決傳統(tǒng)熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)投資成本高及有腐蝕性的問題。首先，熔鹽的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格低廉，來(lái)源普遍，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，導(dǎo)熱系數(shù)與載熱容量高。但是考慮到熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的熱損失和熔鹽的腐蝕性問題，必須對(duì)熔鹽管道做好保溫，以避免熔鹽凝固，同時(shí)目前采用的雙罐系統(tǒng)也使得熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)的投資較為高昂。儲(chǔ)熱系統(tǒng)的投資是光熱發(fā)電站僅次于光場(chǎng)的第二大類別。削減熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)高昂的投資成本，可大幅降低光熱發(fā)電的度電成本。
相變?nèi)埯}是一種具有特殊感光性和可快速充放熱的具有特殊導(dǎo)熱性的高溫材料，由多種不同的熔鹽以一定比例配比而成，具體可根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行溫度需要選擇材料配比。將這種相變材料封裝于小型的膠囊狀球體中，可有效解決相變材料對(duì)儲(chǔ)熱箱體的腐蝕問題，并可采用價(jià)格更為低廉的單罐設(shè)計(jì)。
對(duì)于該儲(chǔ)熱球的制造和封裝工序，研究人員首先采用液壓機(jī)將這種粉狀相變蓄熱材料壓縮，然后用一種低成本、可硬化并具有高滲透率的聚合物涂布將壓縮后的相變材料包裹起來(lái)，再通過(guò)加熱工序，使相變材料膨脹，聚合物涂布膨脹將空氣逼出材料球內(nèi)，形成真空。再通過(guò)放熱過(guò)程，相變材料在球體內(nèi)由外向內(nèi)冷卻成為固態(tài)，因空氣在加熱過(guò)程中被逼出，中心部位形成真空狀態(tài)，然后采用電鍍或高溫?zé)Y(jié)技術(shù)將包裹起來(lái)的相變儲(chǔ)熱球封裝一層金屬外殼或者陶瓷外殼。(見圖1)
