在眾多儲能技術中,熱儲能是最具應用前景的規(guī)模儲能技術之一。
儲熱技術是以儲熱材料為媒介,將太陽能光熱、地熱、工業(yè)余熱、低品位廢熱等熱能儲存起來,在需要的時候直接利用或轉化為電能,最大限度地提高整個系統(tǒng)的能源利用率。
▲熔鹽儲熱是一種顯熱儲熱技術,利用材料在升溫或降溫過程中的溫差而實現(xiàn)熱能存儲,在整個工作溫度范圍內,儲熱材料始終保持液態(tài),具有溫度極高、能量密度高、能量品質高的特點,是目前大規(guī)模中高溫儲熱技術的首選。“三高”品質帶來的高效儲熱、儲冷性能不局限于常見的光熱發(fā)電用途,通過國家電投中央研究院的自主創(chuàng)新,它還能夠供熱、供蒸汽,應用前景最廣闊。圖為熔鹽儲熱供熱臺架。
▲中廣核德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項目位于青海省海西州德令哈市光伏(光熱)產業(yè)園區(qū),項目總裝機容量200萬千瓦,其中光伏160萬千瓦、光熱熔鹽儲能40萬千瓦,儲能配比率25%、儲能時長6小時。項目采用了光伏發(fā)電、光熱熔鹽儲能相結合的可再生能源發(fā)電技術,通過塔式聚光集熱、區(qū)域內棄風棄光余電利用,實現(xiàn)熔鹽熱能的高比率存儲,并經鹽水換熱裝置產生高溫蒸汽推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電,建成投產后年上網電量可達36.5億度。圖為項目工作示意圖。
▲日常生活中,如果在杯子里倒一半開水、倒一半冷水,不久后,水就會變成溫水。但有了水儲熱技術,冷水、熱水就能在一個杯子里同時共存。這一切都歸功于布水器,它既能夠保障流動的水在一個杯子里,又能夠保障冷熱梯度不亂,形成又能儲熱、又能儲冷的神奇“大杯子”,可以用它配合熱電解耦、清潔供暖、靈活性改造等。效率超高、原理卻超級簡單的水儲熱技術是國家電投中央研究院自主掌握的關鍵技術之一,將斜溫層厚度控制在了世界領先水平。
▲微晶冰儲能是一種將水制成微晶冰以儲存冷能的方式。微晶冰儲能利用水凝結成微晶冰時的相變潛熱,與水儲能相比,微晶冰儲能的儲冷能力提高了10倍以上。夜間低谷電價時,制冷主機開機制冷,并以微晶冰形態(tài)將冷量儲存于蓄冷設備中。待白天高峰用電時間,將儲存于微晶冰中的冷量釋放以供使用。該技術可對電網削峰填谷,節(jié)省60%左右的制冷費用。在制冷的同時,可將制冷系統(tǒng)排放的廢熱進行回收以制取45——95℃的熱水供用戶使用,將達到更好的節(jié)能、降費、減碳效果。該技術由中科院物理研究所研發(fā),中糧集團旗下中糧工科北京事業(yè)部探索應用場景,并擬將其運用在后續(xù)工程項目中。
中國科學院院士,教授,西安交通大學學術委員會主任,國家太陽能光熱產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會主任委員何雅玲撰文指出,熱儲能技術作為一種能量高密度化、轉換高效化、應用成本化的大容量規(guī)?;瘍δ芊绞剑瑢⒃跇嫿ㄇ鍧嵉吞及踩咝У哪茉大w系、構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行等方面發(fā)揮重要作用。是未來規(guī)模儲能的中堅力量,具有廣闊的發(fā)展前景,在能源革命中發(fā)揮著重要作用。
資料來源:《何雅玲院士:熱儲能系統(tǒng)是未來規(guī)模儲能的中堅力量》,國資小新微信公眾號
原標題:熱儲能大有可為!