太阳能热发电高温传热和高温储热材料技术研讨会

太阳能热发电中,系统循环效率的提高对发电降低成本有决定性作用,而提高吸热器传热介质和透平工质的工作译度对提高太阳能热发电热功转换效率具有重要影响。储热技术是商业化太阳能热发电站必不可少的部分,也是提高太阳能热发电经济的重要手段,本次研讨会旨在探讨太阳能吸热器高温传热介质和高温发电工质,高温储热材料及传热,储热系统发展所面临的科学和技术问题及探讨解决途径。     

氧化还原储热技术的研究现状及进展

聚光太阳能热发电技术通过配备储热系统,可解决不连续的太阳能供给与连续的电能消耗之间的矛盾。随着太阳能热发电技术的发展,其系统工作温度和发电效率将逐步提高,相应地需要发展高温储热技术。在热化学储热体系中,氧化还原储热体系无需额外配置换热器和气体储存罐,可提高系统整体热效率,在高温储热领域具有较大应用潜力。讨论氧化还原储热体系相比于其他热化学储热体系的技术优势,综述氧化还原储热技术在储热材料和反应器两方面的研究现状和进展,并指出需要进一步研究和解决的问题。     

储热技术在太阳能热发电及热电联产领域研究进展

储热技术是太阳能热发电和热电联产领域中的关键技术之一,其以储热材料为媒介,将太阳能光热、工业余热、低品位废热等热能储存起来,在需要的时候释放出来加以利用,以解决能量供给与需求之间的不匹配问题。本文介绍了储热技术的分类与特点,分析了储热技术在太阳能热发电和热电联产领域中的研究进展,展望了储热技术未来的发展趋势。分析结果表明:储热技术有利于提高太阳能热发电以及热电联产系统的热力性能与经济性,未来具有广阔的应用前景。     

太阳能燃气轮机发电技术综述

在目前能源资源日趋紧张、环境压力逐渐增加的情况下,发挥可再生清洁能源的优势,发展新型发电技术尤为重要。本文介绍了太阳能燃气轮机发电系统的工作过程、项目试验以及关键技术的研究现状,对集热、储热、回热和控制策略等关键技术进行了总结。针对关键技术指出:管式和容积式吸热器可将空气加热至600~1 000℃高温,且布置在透平机入口前技术优势更为明显;显热储热材料加热后温度可升至1 000℃以上,化学储热材料储放热温度稳定且储热密度高,可达0.5~1.0 k W·h/kg;回热器以主表面式和板翅式为主,以提高能源利用效率;控制策略需要协同系统各部件,其优化方案仍需进一步研究。     

储热材料研究现状及相变储热研究进展

储热作为一种具有广阔前景的规模化储能技术,可有效缓解能源供求不匹配、优化能源结构。综述了近几年来关于化学储热、显热储热和相变储热(潜热储热)的材料体系、制备工艺及性能特点,对各种储热材料的组成、结构、性能特点、面临的困难、应用前景及发展趋势进行了分析讨论。其中,利用相变材料在相变过程中,吸收或放出相变潜热来进行能量储存与释放的相变储热反应易于控制、安全可靠且具有高能量密度。基于此,进一步对相变储热的分类、储热系统强化传热技术以及应用等方面的研究进展进行了总结。     

组合相变储热材料应用于太阳能供暖系统

组合相变储热材料用于储热具有环保、高效、节能、安全等多项优势，非常适合于太阳能供暖系统储热，以替代传统的取暖设备。在介绍相变储能材料应用状况和组合式相变储热材料特点和原理的基础上，给出了组合相变储热材料用于太阳能供暖系统的实施方案及其经济性分析。     

槽式太阳能热发电站系统配置的经济性分析

基于槽式太阳能热发电技术特点,综述带熔融盐储热系统的槽式太阳能热发电技术系统流程,提出太阳倍数及储热时间是影响槽式太阳能热发电站经济性的关键因素。提出槽式太阳能热发电项目供电量与太阳倍数(SM)和储热时间的关系,并给出项目年利用小时数与太阳倍数的简化计算公式。依托内蒙古鄂尔多斯地区太阳能资源条件,以50 MW装机规模为基础,分析了项目供电量随太阳倍数、储热时间的变化关系,并依据此计算了50 MW项目投资水平及项目电价水平随太阳倍数及储热时间的变化趋势,为工程设计中技术经济优化奠定基础。     

太阳能热发电应用前景与技术发展趋势分析

全球太阳能热发电可开发量巨大.太阳能热发电可以采用相对经济的储热系统,其电力品质好,可担当基础电力负荷.通过规模建设、技术改进、降本增效,太阳能热发电成本将有较大幅度降低.预计2020年前后,全球太阳能热发电将进入大规模应用的时代.由于规模大,效率相对较高,太阳能塔式发电技术将快速发展,有望成为一种光热发电的主流技术,储热技术也将得到广泛应用.     

熔盐储热技术的应用现状

熔盐储热技术蓄热方式灵活,是提高清洁能源发电比例、推动雾霾治理的一种重要技术.对熔盐储热材料进行了介绍,对熔盐储热技术在太阳能发电、供暖、余热回收、火电灵活性改造等领域的应用现状进行了分析.     

太阳能热发电技术最新进展与前景研究

对目前各种先进的太阳能热发电技术进行了回顾与分析,对现有各种系统的技术特点、竞争优势和改进趋势进行了介绍。并结合我国具体情况,对新的推广途径进行探讨。对太阳能热发电有关的配套技术如储热、反射器、吸收器等的新的研究点进行分析,并对适于我国情况的CHP系统的应用提出了需注意的问题。     

塔式太阳能双储联合发电技术

基于光热储能发展现状,结合双机联合发电技术,提出了一种新型塔式太阳能联合发电系统。该系统采用两级储热,两级发电设计,高温热气轮机与高温储热器结合,蒸汽轮机与中温储热器结合,二者既能够协调联合发电,又可短时独立发电。典型系统设计的估算结果表明,塔式太阳能热发电的峰值效率可达20.5%,年平均发电效率为13.37%。该系统能够充分利用太阳能,提高发电效率,并可回收利用低温余热。     

太阳能烟囱发电系统综合应用研究进展

总结了太阳能烟囱技术在兼顾改善居住环境、联合海水淡化、耦合风力发电、结合改善局部地区小气候、结合真空集热管、太阳能盐池储热技术强化发电、与地热、工业废热、废气、沼气等互补发电、与光伏发电结合、与农业生产结合等方面的最新成果,可以为太阳能烟囱发电系统综合应用的进一步发展提供依据和思考。     

相变储能材料开发与封装技术研究进展

相变储能技术具有储热密度大、温度恒定等优点,大规模商业化潜力巨大。相变材料的开发对相变储能技术的应用至关重要,为解决相变材料传热性能差、易泄露等问题,围绕相变材料的传热和储热强化、封装开展了广泛研究。对比了热储能技术的特点,概述了潜热储能相变材料的分类与性质;并从换热面积增大以及热导率、熔化潜热和比热容提高等方面,讨论传热和储热强化研究进展;论述了相变材料的封装,对今后相变储能的发展方向进行了展望。     

相变储能高温换热器的数学模型和仿真分析

在各种储热技术中,相变储能因储热密度高,储/释热温度基本稳定等优点而成为目前研究的热点。利用相变材料在发生相变时有很高的潜热释放或吸收的特点,将相变材料作为储热介质用于相变储能换热器中,可以大大地提高热储存的容量。但是,相变换热过程因为涉及到相变界面的非线性变化,对于其模拟计算难度很大。采用经典传热的方法建立数学模型,采用潜热容显热法对相变过程进行简化,采用数值分析的差分方法对其过程进行求解,进而可得到相变材料以及换热介质空气的温度变化规律。通过本模型的设计研究,为相变储热换热装置的快速求解提供一种方法。     

可用于建筑节能的相变储热材料

按照储热方式的不同,储热技术可以分为显热储热、潜热储热和化学反应储热3类。其中,潜热储热是利用相变材料的相变潜热来储热,储热密度大,储热装置简单、体积小,而且储热过程中储热材料近似恒温,可以较容易地实现室温     

塔式太阳能热发电中熔盐储能材料的筛选

熔盐作为太阳能热发电的储热材料优势明显。随着太阳能热发电电站系统,尤其是塔式电站系统的优势越发显现,对于熔盐工作温度的提升也越来越受到重视。目前在现有电站中主要应用的是硝酸盐,然而硝酸盐的工作温度极限愈发不能满足集热器工作温度升高的需求。介绍了太阳能热发电技术的概念与三种现有形式,并通过对常用熔盐的分析,简要阐述了塔式太阳能热发电系统中熔盐储能材料的筛选方法,以及实验中应注意的事项,并基于现有研究成果以及已实际应用的熔盐的论述与分析,可以认为塔式光热电站的潜力仍然十分巨大,且熔盐的优化仍然有很大空间。     

储热参与电网调峰的技术及商业模式分析

常规热电厂“以热定电”运行模式和新能源发电的随机性及波动性限制了其调峰能力,通过储热技术参与电网调峰可以优化能源系统的配置能力。分别介绍了显热储热、相变储热和化学能储热3种不同储热技术的基本原理、适宜储热材料、优缺点以其未来发展趋势;综述了国内外不同储热技术参与电力系统调峰的策略和实际调峰项目的应用情况。基于储热技术参与电网调峰面临的特殊工况,指出了储热技术参与电网调峰需考虑的安全性、性能匹配、可靠性和经济性四类关键性评判指标;探讨了储热参与电力交易的主要商业模式,包括合同能源管理模式、两部制电价模式和辅助服务市场模式,为储热技术参与电网调峰及其规模化商业运营提供了一定的参考。     

太阳能热混合发电系统综述

掌握太阳能热混合发电系统的联合发电模式、性能分析,对推进我国太阳能热混合发电系统的发展有十分重要的意义。对太阳能热混合发电系统各发电模式的工作原理、主要性能参数,以及系统的关键研究和发展趋势进行了全面的介绍,并针对我国的实际状况对各种模式进行分析,给出了太阳能热混合发电系统在我国的发展前景。结果表明:太阳能与朗肯循环联合发电系统的技术发展比较完善,现阶段具有很大的发展前景。太阳能煤气化联合发电能够实现CO2零污染,随着技术的发展会发挥重要的作用。     

浅析塔式光热电站发电区总平面布置

针对塔式太阳能热发电站的工艺特点,对其发电区较常规火电机组总平面布置的不同之处进行阐述。依托国内外工程经验,系统总结发电区的位置、组成、布置原则,对发电区布置格局中的汽机房、空冷平台、电气构筑物区、储热及蒸汽发生器区、水处理及供水设施区以及污废水设施区进行详细描述,并给出塔式太阳能热发电站发电区总平面布置实例。     

超临界二氧化碳太阳能热发电系统中集热蓄热颗粒及其性质研究现状

超临界二氧化碳（S-CO₂）太阳能热发电技术需要集热蓄热介质的工作温度能够达到1 000 ℃以上，以有效提升太阳能热发电效率和降低太阳能热发电成本。固体颗粒可作为集热蓄热工作介质应用于高温环境，其性质和筛选研究对于发展S-CO₂太阳能热发电技术至关重要。本文综述了近年来应用于太阳能热发电领域的各种集热蓄热颗粒及其性能研究，包括颗粒的光学性能、热物理性能、热稳定性和抗磨损性，进而总结和展望了集热蓄热颗粒的研究重点，指出目前缺乏对固体颗粒性能的全面分析研究，对颗粒表面改性以及通过添加颜料来制备高吸收率的粒子是新的研究热点，国内对于颗粒比热容的研究温度较低（800 ℃以下），需进一步加强颗粒比热容和导热系数的热循环稳定性研究，以及考虑颗粒磨损和失效导致的寿命缩短及颗粒不同性质导致的综合成本研究。