PDF《腹背受敌 煤炭产业如何脱困》

1980 年, Birchenall 等测量分析了由地球上储量丰富的 Al、 Cu、 Mg、 Si 和Zn 组成的二元和三元合金的热物性, 发现相变温度在 780~850 K 范围内且富含 Si 或Al 的合金的储热密度最高, 随后铝、 硅基合金 相变储热材料得到了广泛研究. 无机盐材料来源广泛、 相变焓值大、 价格适中, 特别适合用作 中高温相变储热材料.研究人员对温度高于

450 ℃的熔盐的热物 性进行了研究,并将温度范围为 220℃~290 ℃的无机共晶盐的应 用拓展到了太阳能热发电领域, 通过差式扫描量热等测试方法, 测 定了熔盐的热物性. 另外, 许多熔盐体系的相变前后的体积变化率超过 10%, 较大 的体积变化率增大了熔盐相变材料体系内空穴,影响了储 / 释热 速率, 同时增加了储热系统设备的设计难度, 降低了储热效率.为此, 研究人员对熔盐相变储热材料与不锈钢的兼容性进行了研究, 结果表明不锈钢对大多数熔盐有较好的防腐蚀效果. 同时,在三元铝基合金相变材料的循环性能以及与容器的兼 容性;

氟化物熔盐与钴、 镍以及难熔金属元素合金钢的兼容性;

氢 氧化锂与结构合金材料的兼容性等方面, 科学家也都进行了研究. 尽管中高温相变储热材料的研究已经取得了部分成果,但是 金属及合金相变材料的成本较高、 单位质量储热密度受到限制, 加 上金属合金相变材料相变后化学活性较强,严重的高温腐蚀大大 限制了其在中高温储热领域的广泛应用. 熔盐作为相变储热材料, 相变焓较大、 储热密度高、 价格适中, 在中高温储热应用领域具有较大的发展潜力.但是熔盐导热性不 佳且与金属合金相变材料都存在较严重的高温腐蚀等问题,仍然 是制约其规模应用的难题. 因此,开发高性能储热材料及其制备方法是中高温储热材料 研究的必然趋势, 也是储热技术发展的必然途径. 太阳能、工业余热的分散性和大能级跨度以及可再生能源的 间歇性等, 都需要中高温相变储热技术.大规模储热技术的研究涉 及到材料科学、 化学工程、 机械工程、 传热传质学与多相流动等多个 学科的交叉领域.开发高性能中高温相变储热材料对中高温储热 领域, 尤其太阳能热发电、 工业余热回收等领域有着重要意义. (作者单位: 中国科学院过程工程研究所 ) 能源观察 专家视点 姻本报记者 李惠钰 与太阳能、 风能等新能源相比, 地热能 的发展只能算是 不温不火 .目前, 地热能 在全球电力生产和供热所占份额仅为 0.3% 和0.2%. 不过,随着全球能源需求的不断增加 和气候变化等环境问题日益严峻, 清洁、 安全、 稳定、 高效的地热能又重新进入人们的 视野. 近日,中国地质科学院水文地质环境 地质研究所研究员王贵玲在接受《中国科 学报》 记者采访时表示, 我国必须重新审视 地热发电落后的原因,在加强地热发电关 键技术攻关的同时,国家更应该营造鼓励 该产业发展的政策环境. 地热为何不热 联合国政府间气候变化专门委员会曾 发表分析报告指出, 就技术开采潜力而言, 地热能是仅次于太阳能的第二大清洁能 源.到2050 年, 地热发电装机容量将占世 界电力总量的 3%以上,发展前景广阔、 潜 力巨大. 然而就我国而言,地热直接利用虽然 已居世界首位, 但地热发电从上世纪

70 年 代起步以来, 却一直发展缓慢.2010 年, 在 全球