来源：国家科技报告服务系统

[导读] 在太阳能热发电技术领域，高温储热技术可显著提高太阳能利用效率和发电机组的运行效率，降低太阳能热发电成本。因此，高温储热技术已成为太阳能热发电技术大规模和低成本推广的关键技术之一，在太阳能热发电场投资中占有不小的比重。

太阳能高温相变储热技术的研究

 

Research of high temperature heat storage for solar energy

 

公开范围： 公开 编制时间： 2013年7月30日

 

报告类型： 最终报告

 

报告作者： [1]张东(同济大学)

 

中文摘要： 随着常规能源紧张和对环保问题的关注，国际上对太阳能热发电技术投入了极大关注。欧洲计划在2050年前通过采用太阳能热发电厂替代接近使用寿命的火力发电厂，达到解决能源供应和保护环境的双重目的。在我国中长期科学和技术发展规划纲要中，针对能源形势，也明确提出研究开发太阳能热发电技术。在太阳能热发电技术领域，高温储热技术可显著提高太阳能利用效率和发电机组的运行效率，降低太阳能热发电成本。因此，高温储热技术已成为太阳能热发电技术大规模和低成本推广的关键技术之一，在太阳能热发电场投资中占有不小的比重。此外，高温储热技术对于消除太阳能热发电不稳定性对电网冲击和太阳能热发电厂在偏远地区离网连续运行等方面也具有重要的技术价值。因此，在国内外即将大量兴建太阳能热发电厂和对环境保护要求越来越高的形势下，高温储热技术广阔的应用前景。 针对上述背景，我们在研究“太阳能高温相变储热技术的研究”的两年时间里，相继开展了高温相变储热材料、高温相变储热单元和装置的研究。首先开发相变温度高于400摄氏度的高温相变材料的制备技术，采用纳米多孔石墨强化其导热性能，提高储热/放热功率、简化储热体内部结构，具有较高的应用价值。建立了自动化的高温相变材料循环稳定性测试装置，可快速高效测试高温相变材料的循环稳定性能。在材料研究基础上，采用实验研究和理论模拟相结合的方法，研究了高温相变储热单元。对其内部温度分布、储热/放热性能、影响因素等进行了比较全面分析和研究。建立了比较完整的设计方法，为进一步开展实际应用打下了良好的基础。采用组合思路以高温相变储热单元为基本模块，可灵活组建具有不同储热容量的高温相变储热装置，适合不同规模和不同领域的储热需求，具有应用范围广的优点。

 

英文摘要： Solar power is attracting more and more attention due to the shortage of traditional energy and environmental pollution. High temperature heat storage can improve the solar energy utilization efficiency and cut down the cost of solar power, so it is one of the key technologies of solar power. In this project high temperature phase change materials for heat storage, high temperature phase change modules and system were studied in two years. Firstly, high temperature phase change materials whose phase change temperature is higher than 400 oC were studied, including their preparation method, thermal conductivity enhancement with nanoporous graphite, improvement of charging and discharging power, simplification of internal structure. An automatic cycling stability test system was developed and used to test the cycling stability of high temperature phase change materials fast and efficiently. Based on material study, high temperature phase change modules were studied by means of experimental and simulation methods, including their internal temperature distribution, charging/discharging performance and influencing factors, resulting design method of high temperature heat storage modules, which is useful for future applications. Using combination principle, high temperature heat storage system with different heat storage capacity can be made up of different amount of modules easily, to meet applications with different requirement of heat storage levels in different fields.

 

中文关键词： 相变材料；高温储热；太阳能

 

英文关键词： Phase change material; High temperature heat storage; Solar energy

 

全文页数： 42,图64,表1

 

馆 藏 号： 306--2013-003498

 

项目/课题名称： 太阳能高温相变储热技术的研究

 

计划名称： 国家高技术研究发展计划

 

立 项 年： 2009年