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氧化還原材料捕獲太陽熱能，儲熱密度翻倍
上海交通大學(xué)研發(fā)了一種鈷鐵氧體熱化學(xué)儲熱顆粒，開創(chuàng)了太陽能熱能捕獲與儲存的新方式。該顆粒利用可逆氧化還原反應(yīng)，能夠在空氣循環(huán)過程中達(dá)到1400至1500℃的儲熱溫度。相比傳統(tǒng)的熔鹽儲熱系統(tǒng)，鈷鐵氧體顆粒在體積儲熱密度方面表現(xiàn)出色，達(dá)到了1.2GJ/m3，是熔鹽系統(tǒng)的三倍。
這種新型儲熱材料的優(yōu)點(diǎn)不僅體現(xiàn)在其高溫儲熱能力上，還在于其高效的能量存儲與釋放性能。在青島的一項(xiàng)1MWh中試裝置測試中，鈷鐵氧體儲熱顆粒連續(xù)運(yùn)行了2000小時，期間未出現(xiàn)明顯的性能衰減，顯示出該材料在長期運(yùn)行中的穩(wěn)定性。這一突破為光熱電站提供了更長的儲熱時長，能夠?qū)⒐鉄犭娬镜膬釙r長延長至20小時，有效提高了能源利用效率。
與傳統(tǒng)的熔鹽儲熱系統(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)儲熱顆粒技術(shù)的應(yīng)用，表明了太陽能熱能利用技術(shù)的一大進(jìn)步。它不僅提高了儲熱密度，還改善了儲熱過程的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，為未來的能源系統(tǒng)提供了更加靈活和高效的儲能手段，助力能源轉(zhuǎn)型與低碳發(fā)展。
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