美国制定储能发展路线图 降低储热成本需要在这些方面下功夫
发布者:xylona | 来源:​中国清洁供热平台 | 0评论 | 1711查看 | 2021-02-20 18:01:38    

中国清洁供热平台讯:近年来,全球加快部署储能产业,近日,美国能源部(DOE)发布《储能大挑战路线图》报告,重点探讨了双向电力储能技术,化学储能和热储能技术,灵活性电源和可控负荷三个不同的储能技术方向。


根据报告,美国计划实现2030年美国本土制造能够满足美国所有市场需求的储能技术,并达到“本地创新,本地制造,全球部署”的终极目标。


在化学储能和热储能技术领域,报告重点讨论了相变储热、高温显热储热技术、低温储热技术、热化学储热、光热技术等热储能技术以及氢、化学物质作为载体的化学储能技术。


报告指出,储热系统主要通过显热、潜热(相变)、热化学等三种可能的方式存储和回收热量,可以进一步分为高温应用(主要用于发电)和低温应用(主要用于住宅或商业建筑或工业加工),当前,这三种储热技术路线在提高性能和降低制造成本方面面临的阻碍各不相同。


在以上三种储热技术路线中,热化学技术因储热密度高而备受关注,在降低储热系统的占地面积和资金成本方面具有较大的发展潜力,但在近阶段,优化技术的可行性方案主要还是针对显热储热和相变储热。


在制造成本方面,尽管热能存储已是最古老的储能技术之一,但仍有许多新的路径可以提高其效用。特别是在发电领域,更高的温度(700℃以上)将允许储热系统存储热量并配套传热给更高效率的新一代发电循环系统(比如配套使用超临界二氧化碳作为工质的系统)。在这类技术得到广泛应用之前,必须降低能够承受这些严苛工况的先进材料和部件的制造成本,特别是用于保存和输送传热介质的密封材料。


以镍或钴为基础的高强度合金的适当创新,可以降低目前用这些材料建造系统的高昂成本,但其中面临的主要挑战是,要降低合金的材料成本,改进零件的制造,提高供应链发展水平(例如发展高镍合金锻造,锻造或铸造阀门,无缝管或铸造管,热交换器制造等等),或者推广使用低成本的陶瓷材料。


在制造过程方面,高温环境通常会加剧腐蚀,因此除了降低成本,高温蓄热还需要提高制造工艺,以提高部件的抗腐蚀和侵蚀能力。在实际应用中,特别是对于高表面积和窄直径的管道,涂层和包层可以通过就地涂敷工艺和积极维护等方法进一步提高耐用性。


下载完整版报告请点击:Energy Storage Grand Challenge Roadmap.pdf

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