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氧化還原材料捕獲太陽(yáng)熱能，儲(chǔ)熱密度翻倍
上海交通大學(xué)研發(fā)了一種鈷鐵氧體熱化學(xué)儲(chǔ)熱顆粒，開(kāi)創(chuàng)了太陽(yáng)能熱能捕獲與儲(chǔ)存的新方式。該顆粒利用可逆氧化還原反應(yīng)，能夠在空氣循環(huán)過(guò)程中達(dá)到1400至1500℃的儲(chǔ)熱溫度。相比傳統(tǒng)的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)，鈷鐵氧體顆粒在體積儲(chǔ)熱密度方面表現(xiàn)出色，達(dá)到了1.2GJ/m3，是熔鹽系統(tǒng)的三倍。
這種新型儲(chǔ)熱材料的優(yōu)點(diǎn)不僅體現(xiàn)在其高溫儲(chǔ)熱能力上，還在于其高效的能量存儲(chǔ)與釋放性能。在青島的一項(xiàng)1MWh中試裝置測(cè)試中，鈷鐵氧體儲(chǔ)熱顆粒連續(xù)運(yùn)行了2000小時(shí)，期間未出現(xiàn)明顯的性能衰減，顯示出該材料在長(zhǎng)期運(yùn)行中的穩(wěn)定性。這一突破為光熱電站提供了更長(zhǎng)的儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)，能夠?qū)⒐鉄犭娬镜膬?chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)延長(zhǎng)至20小時(shí)，有效提高了能源利用效率。
與傳統(tǒng)的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)相比，鈷鐵氧體材料具有更低的成本，其制造費(fèi)用約為熔鹽體系的60%。這一優(yōu)勢(shì)使得鈷鐵氧體顆粒在經(jīng)濟(jì)性上具有很大的潛力，能夠有效降低光熱發(fā)電成本，從而推動(dòng)光熱發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用和普及。
預(yù)計(jì)到2027年，鈷鐵氧體儲(chǔ)熱材料將廣泛應(yīng)用于敦煌50MW光熱項(xiàng)目，并替代傳統(tǒng)的二元鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)。這一技術(shù)的推廣應(yīng)用，有望加速光熱發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)革新，并對(duì)光熱發(fā)電的商業(yè)化和普及產(chǎn)生積極影響。隨著這一新型儲(chǔ)熱材料的進(jìn)一步完善，其在大規(guī)模光熱發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用將為全球清潔能源產(chǎn)業(yè)提供一種更加高效、可持續(xù)的解決方案。
鈷鐵氧體熱化學(xué)儲(chǔ)熱顆粒技術(shù)的應(yīng)用，表明了太陽(yáng)能熱能利用技術(shù)的一大進(jìn)步。它不僅提高了儲(chǔ)熱密度，還改善了儲(chǔ)熱過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，為未來(lái)的能源系統(tǒng)提供了更加靈活和高效的儲(chǔ)能手段，助力能源轉(zhuǎn)型與低碳發(fā)展。
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