基于堆积床相变蓄热的模型验证及堆积优化
2019-07-05翟融融王玉龙吴昊
发电技术 2019年3期
翟融融,王玉龙,吴昊
(华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京市 昌平区102206)
0 引言
根据中国电力企业联合会发布的《中国电力行业年度发展报告2018》[1],2017年风电装机容量为16 325万kW,比上年增长了10.7%;太阳能发电12 942万kW,比上年增长了69.6%。风电和太阳能发电装机容量增速较快,但是由于风电和太阳能发电存在波动性和间歇性,设备利用小时数较低,尚不能合理匹配发电量与用户需求。在这种背景下,发展储能就显得尤为重要[2-4]。
目前,主要的储能方式有以下4种[5]:1)物理储能,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等;2)电磁储能,包括超导储能、超级电容储能、电容储能等;3)电化学储能,包括铅酸、镍氢、镍铬、锂离子、液流电池等;4)蓄热储能,包括显热蓄热、相变蓄热、热化学储热等。
蓄热储能与其他 3种储能方式相比成本较低,并且该储能方式可用于发电流程中,可避免电能转化为其他形式能量时带来的能量品位降低问题,因此广泛应用于光热电站,以实现稳定连续发电。当前国内外显热蓄热技术已较为成熟,但蓄热密度低,系统体积大,造成的热损失较多,而且显热系统换热过程中温度连续变化,不利于系统温度的控制及热能有效利用。而相变蓄热热量储存密度高,发生相变时温度几乎不变,有利于控制系统温度与负载相互配合,在光热发电及其他工业应用中具有广泛的应用前景。
目前,国内外学者对于堆积床蓄热,相变蓄热逐步展开研究,Pacheco等[6]首次对槽式太阳能电站的堆积床蓄热装置进行了实验研究,以熔融盐为传热流体探索斜温层的移动规律,分析了蓄热罐不同填充介质的成本。……
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