有机类储热材料在固体状态时成形性较好,一般不易出现过冷和相分离现象,并且对材料的腐蚀性较小,性能比较稳定、毒性小、成本低。但其导热系数小,导致对热量变化的响应速度慢,同时密度较低,从而单位体积的储能能力较小,并且有机物一般熔点较低,易挥发、易燃、易被空气中的氧气缓慢氧化老化。有机类储热材料与无机类陶瓷材料及碳材料复合是解决有机类储热材料存在问题的有效途径。近期对无机盐储热材料的研究表明,对不同配方的新型熔盐的研究探索了潜在的、有应用前景的优良材料,内蒙古太阳能储热系统生产公司,对现有的熔盐体系进行掺杂实现性能优化也成为一个新的突破点,内蒙古太阳能储热系统生产公司,逐渐获得关注。对这些潜在材料的进一步研究和试验生产,为适应正在急速发展的各种储能系统的不同要求提供了可行途径,内蒙古太阳能储热系统生产公司。相变储热系统以显热相变储热系统为例,热能储存的量即所储存的热量的大小。内蒙古太阳能储热系统生产公司
复合相变储热材料的复合化可将各种材料的优点综合在一起,制备复合相变材料是潜热储热材料的一种必然的发展趋势。复合相变材料的支撑目前,国内外学者研制的支撑材料主要有膨胀石墨、陶瓷、膨润土、微胶囊等。膨胀石墨是由石墨微晶构成的疏松多孔的蠕虫状物质,它除了保留了鳞片石墨良好的导热性外,还具有良好的吸附性。陶瓷材料有耐高温、抗氧化、耐化学腐蚀等优点,被大量地选做工业储热体。主要的陶瓷材质有石英砂、碳化硅、刚玉、莫来石质、锫英石质和堇青石质等。膨润土有独特的纳米层问结构,采用“插层法”将有机相变材料嵌入其层状空间,制备有机/无机纳米复合材料,是开发新型纳米功能材料的有效途径,微胶囊相变材料口阳是用微胶囊技术制备出的复合相变材料。在微胶囊相变材料中发生相变的物质被封闭在球形胶囊中,有效地解决了相变材料的泄漏、相分离及腐蚀等问题,有利于改善相变材料的应用性能,并可拓宽相变储热技术的应用领域。内蒙古太阳能储热系统生产公司在相变储热系统过程方面,不仅关注相变储热系统换热器本身的性能,而且以换热系统网络整体为着眼点。
潜热储热是利用相变材料发生相变时吸收或放出热量来实现能量的储存,具有单位质量储热量大、温度波动小(储、放热过程近似等温)、化学稳定性好和安全性好等特点。常见的相变过程主要有固-液、固-固相变两种类型。固-液相变是通过相变材料的熔化过程来进行热量储存,凝固过程来放出热量;而固-固相变则是通过相变材料的晶体结构发生改变或固体结构进行有序-无序的转变而可逆地进行储、放热。当前正在考虑的潜热储热材料有:氟化物、硫酸盐、硝酸盐以及石蜡等有机储热材料。
储热系统普遍应用于电力系统发、输、配、用各个环节,典型应用领域主要包括:发电侧、辅助服务、电网侧、可再生能源领域和用户侧。根据储热技术数据,截至2017年底,从全球已投运的电化学储热项目的应用分布上来看,辅助服务领域的累计规模比较大,占比约为34%,集中式可再生能源并网和用户侧领域分列二、三位,占比分别为28%和18%。与会**指出,目前储热的投资回收期比较长,一般是7~10年左右,经济性不是很好,但目前储热在调频领域的收益很好,其调频能力相当于火电调频的20倍。以中国电力科学研究院运营的电网的储热调频电站示范项目为例,每年可增收1500万~2000万元的收益。太阳能储热能够满足用能连续和稳定供应的需要。
储热用于平抑功率波动。风电、光伏等分布式可再生电源出力的波动性将引起配电网功率的波动,利用储热系统快速充放电特性,减小可再生能源并网对配电网的冲击,增强配电网的可控性。储热用于负荷削峰填谷。利用储热系统实现用电负荷的时空转移,延迟配电设备容量升级。基于动态规划的电池储热系统削峰填谷实时优化,提出了一种基于动态规划的实时修正优化控制策略,可在优化模型中引入充放电次数限制和放电深度限制等非连续约束条件,并通过将电池电量离散化等方法解决含有非连续约束的优化问题。采用恒功率充放电策略对储热进行控制,并就储热削峰填谷优化模型进行了研究,针对模型约束中的非线性和变量不连续问题,提出一种适用于该模型的简化计算方法。储热技术根据热载体不同,主要分为水储热和相变材料储热两种。内蒙古太阳能储热系统生产公司
相变储热系统未来发展面临技术与科学挑战。内蒙古太阳能储热系统生产公司
储热技术包含两个方面的要素,其一就是热能的转化,它既包括热能与其它形式的能之间的转化,也包括热能在不同物质载体之间的传递;其二为热能的储存,即热能在物质载体上的存在状态,理论上表现为其热力学特征。虽然储热有显热储热、潜热储热和化学反应储热等多种形式,但本质上均是物质中大量分子热运动时的能量。因而从一般意义上讲,热能存储的热力学性质与热力学性质相同,均有量和质两个衡量特征,即热力学中的第1定律和第二定律。内蒙古太阳能储热系统生产公司
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