“蓄能技術對可再生能源的發(fā)展至關重要。”吳玉庭告訴記者，“蓄能技術能夠實現(xiàn)連續(xù)供能、保護用能設備工作的穩(wěn)定性，從而提高系統(tǒng)效率、延長系統(tǒng)壽命。”
據(jù)介紹，經(jīng)過多年發(fā)展，蓄熱技術呈現(xiàn)出趨向“高儲熱密度、高使用溫度、高蓄放熱速率、低成本、環(huán)境友好”的發(fā)展趨勢。
吳玉庭所在北京工業(yè)大學馬重芳教授團隊從2000年開始從事蓄熱研究，十年鉆研，他們比較看好熔融鹽蓄熱材料。
“熔融鹽在槽式熱發(fā)電系統(tǒng)中被認為是一種先進的、最好的蓄熱介質。”吳玉庭介紹說。美國和德國的許多專家和研究機構均把熔融鹽傳熱蓄熱作為槽式熱發(fā)電提高發(fā)電效率和降低發(fā)電成本的重要技術途徑。
“其實不管是槽式太陽能熱發(fā)電還是塔式熱發(fā)電，熔融鹽傳熱蓄熱技術都是一種先進的傳熱蓄熱技術。它對于提高系統(tǒng)發(fā)電效率，提高系統(tǒng)發(fā)電穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。”吳玉庭告訴記者，目前大規(guī)模蓄熱技術尤其是熔融鹽蓄熱技術已在太陽能熱發(fā)電站中得到廣泛應用。
2010年7月，意大利建成了世界首個完全使用熔融鹽傳熱蓄熱的太陽能發(fā)電站。據(jù)介紹，這個目前發(fā)電功率為5兆瓦的太陽能熱電站，主要構成部分包括面積為3萬平方米的反射鏡面、長達5400米的熔融鹽真空管、蓄熱罐、蒸發(fā)器和渦輪發(fā)電機。反射鏡面將太陽能集中于真空管，加熱管中流動的熔融鹽，可使其溫度升高到550攝氏度。熔融鹽將熱量傳導給蒸發(fā)器，通過熱交換產(chǎn)生高溫、高壓的水蒸氣，最后帶動渦輪發(fā)電機發(fā)電。由于完全使用熔融鹽為傳熱介質，提高了槽式集熱管的工作溫度，進而大幅提高了熔融鹽蓄熱的能量密度。與普通太陽能光熱發(fā)電站相比，這種電站能儲存穩(wěn)定的能量，即使在太陽光照射強度變化大的情況下，系統(tǒng)仍能維持正常運轉。
“以西班牙Andasol電站為例，這個發(fā)電功率為50兆瓦的太陽能熱發(fā)電站采用了28500噸熔融鹽進行蓄熱。若不蓄熱，這樣的熱電站年發(fā)電只有2000小時、年發(fā)電量僅為100GWh，而熔融鹽進行蓄熱7.5小時，則可使年發(fā)電達3600小時，年發(fā)電量可上升至180GWh。”吳玉庭告訴《科學時報》。
據(jù)吳玉庭介紹，目前全球使用大規(guī)模熔融鹽蓄熱的商業(yè)化運行太陽能熱發(fā)電站已有4個，總發(fā)電容量20萬千瓦，總熔融鹽用量達12萬噸，另外在建的和計劃建的有10座槽式、3座塔式總共104.9萬千瓦的電站將采用熔融鹽大規(guī)模蓄熱技術。目前的太陽能熱發(fā)電站已經(jīng)實現(xiàn)了熔融鹽的大規(guī)模低成本蓄熱。
“2009年我國用電總量達36430億千瓦時，其中需要調峰的比例占30%~40%。而現(xiàn)階段電化學儲能成本較高，無法實現(xiàn)大規(guī)模儲能；目前蓄能電站的主要形式抽水電站、機械蓄能等也面臨條件受限、投資巨大等問題。”吳玉庭認為，發(fā)展帶有蓄熱的調峰太陽能熱發(fā)電站，將聚集的高溫太陽能蓄積起來，在需要調峰時利用蓄積的太陽能發(fā)電，實現(xiàn)電站的調峰，這種形式與電化學儲能和機械儲能相比，具有成本低、壽命長、沒有二次充放電過程的能量損失等等優(yōu)勢，應該大力發(fā)展。
