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这项创新技术可能会将压缩空气储能系统往返效率提高到60%

作者:刘伯洵 来源:中国储能网 发布时间:2022-01-19 浏览:

中国储能网讯:据外媒报道,美国科学家提议采用一种热化学储能(TCES)技术将能量储存在化学键中,以回收空气压缩储能系统的操作过程中产生的热量。他表示,这项创新技术可能会将压缩空气储能系统往返效率提高到60%。


结合热化学储能技术的压缩空气储能系统(CAES)示意图

美国俄勒冈州立大学科学家提出,通过回收压缩空气储能系统(CAES)的热量来提高效率。

该研究的报告作者Nicholas AuYeung说,“与所有类型的储能系统相比,传统压缩空气储能系统(CAES)储能成本相对较低,我们认为采用这项技术将会提高这一优势。虽然尚未进行成本分析,但我们有兴趣进行彻底的技术经济分析。”  

在《能量转换与管理》期刊上发表的名为《压缩空气储能的热化学的热回收》论文中描述了这一新方法,该方法包括采用热化学储能(TCES)技术将能量储存在化学键中,以回收空气压缩操作过程中产生的热量。该研究报告指出,“基于金属氧化物氧化还原反应的热化学储能(TCES)在高氧分压下可以释放氧气,这是特别令人感兴趣的技术,尽管可以考虑在高压下运行的化学反应,但这些方案通常采取固气反应形式。”

科学家建议,在压缩空气储能系统(CAES)的操作过程中,通过三种不同的策略使用电阻加热分解氧化钡:在固体-气体反应中利用TCES材料反应床直接传热;热空气与TCES系统之间的间接传热;以及直接和间接传热的结合。

AuYeung说,“我们研究了TCES技术,其中在反应床中填充了岩石和氧化钡。我们的研究结果表明,由于氧化钡的热容量和反应热相对较低,因此采用TCES技术的反应床和没有采用TCES技术的反应床之间的往返效率相似。”  

据他介绍,采用这种技术的压缩空气储能系统(CAES)可以确保60%的往返效率,在充电后持续放电时间为20小时。相比之下,传统压缩空气储能系统(CAES)的往返效率只有40%到50%。AuYeung解释说,“为了更好地说明这一概念潜力,我们提出了一种假设材料,其热容量与岩石相同,但热化学储能容量是氧化钡的三倍,我们在模型中研究了这种假设材料。结果表明,可以提高5%的以上往返效率以及更长的持续放电时间。此外,需要减少45%的填充量才能实现类似于填石层的储能容量。”

AuYeung总结道,“我们的研究团队正计划研究更多材料,例如水合物和碳酸盐等一些非氧化学物质,它们具有假设的特性(例如高热容量和高反应热),我们已经研究过这些材料,但现在还没有确定哪一种材料更加可用。”

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关键字:压缩空气储能系统

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