2015 ISES世界太阳能大会储能分会回顾

时间:2015-12-23 12:26来源:国家光热联盟

      为期五天的国际太阳能大会已于11月13日在韩国大邱落幕。作为太阳能界的一次盛会,大会共进行了300个报告,其中口头报告157个,墙报143篇。大会报告主要集中在太阳能采暖和制冷、可再生电力技术、资源评估和储能四大方向。鉴于储能对于可再生能源发电尤其是太阳能热发电系统的重大意义,以下为广大读者分享储能分会场的部分精彩内容。

      来自15个国家的与会代表在储能分会场进行了18篇口头报告。今年储能分会场具有以下几个变化:太阳能热发电储热成为本次会议的热点;相变储热成为太阳能储热的主题;胶囊储热成为目前储热的热门话题;化学储热没有在本次会议上出现;储热的分析主要集中在数值模拟,实验方面开展的研究较少。

      南非斯坦陵布什大学(Stellenbosch University)建立了太阳能热发电系统中熔融盐储热系统动态模型。利用Andasol Ⅲ的数据对模型进行了验证。通过模型验证表明,Andasol Ⅲ的储热效率为86%,均化能源成本(LCOE)为$216/MWh。

      韩国能源研究所(Korea Institute of Energy Research)对应用于太阳能热发电储热系统中的几种硝酸盐的特性进行了研究。通过实验分析表明,其中5-16号盐的熔点最低,可达到46℃。

      德国的Doerte Laing-Nepustilc博士提出了一种新型的相变储热装置。此种装置与作者本人在德国宇航中心研究的翅片管式PCM相变储热相类似。但该置采用滑动板来控制储热器中的相变过程。充热时滑动板内走高温蒸汽,随着滑动板的移动,PCM相变材料融化。放热时,随着滑动板的移动,PCM相变材料放热,开始固化过程。

      印度瓜哈提理工学院(India Institute of Technology Guwahati)开展了相变胶囊储热的研究。相变胶囊以硝酸钠为相变材料,以304不锈钢作为显热材料,整个相变胶囊的储热能力为0.25MJ。新的相变胶囊的充热时间和放热时间较传统相变胶囊时间明显缩短。

      西班牙IMDEA能源研究所对椭球体相变胶囊内的流动及传热特性进行了研究。相变胶囊采用硝酸盐作为相变材料,相变球直径为10mm,相变材料外用镍(0.5mm)进行包裹。通过建立数学模型,模拟了硝酸盐在胶囊内的流动及熔融过程,并与实验结果进行了对比分析。

      法国PROMES-CNRS的Stephance Grieu博士在大会中做了关于储能系统的预测控制方面的研究报告。他提出了建立基于模型的储能系统预测控制方法,能够预测系统在未来24小时内的运行行为,通过最小化目标函数来优化受控变量(存储或释放能量),同时满足系统要求(流速限制及最大储能值)。最终通过分析三种电力需求(低、中、高),结合多解析度分析(小波解耦)和人工神经网络算法建立系统物理模型,所得模型模拟结果与实测结果能够较好吻合。

      从储能分会场的报告来看,目前太阳能热发电储热技术研究,各国都已经从显热储热向潜热储热方面拓展。同时,会议上有关相变胶囊储热的研究对今后开展以空气为传热介质,相变胶囊为储热材料的研究提供了有效的研究方法和研究思路。(王艳/朱会宾整理报道)

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