实验室的进步:多达1200热化学存储℃下

2015年11月10日
抛物槽CSP植物。到目前为止,其可以通过这些植物中产生的温度是相当有限的。(图片:一月Gesthuizen)
抛物槽CSP植物。到目前为止,其可以通过这些植物中产生的温度是相当有限的。  (图片:一月Gesthuizen)

工程师们已经开发出一种新系统,这可能是能够储存热量以类似于电池储存电能的方式非常高的温度。该热存储系统可能发生革命性的集中太阳能发电厂储能。

由于从集中式太阳能发电(CSP)植物中产生电力的变化很大取决于太阳辐射的强度,一个可靠的存储系统是非常重要的。不幸的是,这样的系统仍然非常昂贵,并且常常可以只存储熔盐在大约200℃至600℃的相对低的温度。存储高得多的温度会大大增加整个系统的效率。

现在,工程师在佛罗里达大学的机械与宇航工程系,可能会发现存储CSP能源更便宜,更有效的新方法。他们的方法是使用热存储,它类似于一个电池,尼克AuYeung,在工程学院俄勒冈州立大学化学工程助理教授解释说。不同之处在于,在“电池”的化合物的化学键用于存储和释放热量,而不是电力。

工作正在进行中

该系统,这是目前正在佛罗里达大学的研究合作与俄勒冈州立大学(OSU),使用碳酸锶(的SrCO3)。当该化合物被加热(即热获取存储)时,它分解为氧化锶(SrO)和CO2。当热“电池”会放电,两个分子重组以产生的SrCO3并放出热量。这个过程可以重复几个加热和冷却循环。

在浓缩太阳热能的存储的提前可以降低其成本,并使其成为广泛应用更实用。亚慱直播app下载(开尔文通过兰迪尔,佛罗里达大学的礼貌图文)

目前,该系统仍处于发展和在实验室中过程的储能容量只有这些周期的45后下降,由于底层材料的一些变化。作为AuYeung指出,仍然需要进一步的研究,以确定如何重新处理材料或显著扩展需要任何再加工之前可以执行的周期数。但潜在的,该系统可以在储能一个真正的突破。

对于CSP的未来潜力巨大

这是因为使用的材料不易燃,现成的,环境安全和新的系统要小得多,可能会产生的能量密度增加了十倍。“随着我们研究的化合物,有显著的潜力,以降低成本,提高效率,”尼克说AuYeung,在研究相应的作者。

此外,所提出的系统将在这样的高温下工作,它可以首先被用于直接加热空气这将驱动涡轮机以产生电力,然后余热可以用来使蒸汽来驱动另一个涡轮机。

“在这些类型的系统,可能使用的最高温度的能源效率密切相关,” AuYeung解释。“熔融盐现在被用来存储太阳热能只能在约600℃,并且还需要较大的容器和腐蚀性材料的工亚慱直播app下载作。我们正在研究该化合物可在高达1200℃的使用,并尽可能高效现有系统可能是两倍。”

这项研究已发表在可持续化学杂志ChemSusChem并通过能源的美国能源部的SunShot计划的支持。

除了循环次数的增加,其他改进还可能需要解决的问题,如热冲击,检查规模的扩大是否工作良好,之前的原型可能是准备在全国实验室测试。但同时仍然有一段路要走,可靠,廉价和更有效的热存储系统的前景十分诱人。

塔尼娅Peschel