下一代太阳能光热电站中熔融氯盐技术研发进展OA

作者：丁文进^*; Thomas Bauer

来源：Engineering, 2021, 7(03): 137-167.

• 太阳能
• 太阳能光热发电（CSP）
• 热能储存（TES）
• 导热流体（HTF）
• 超临界二氧化碳(sCO2)动力循环
• 腐蚀控制

结合热能储存(TES,以下简称储热)的太阳能光热发电(concentrated solar power, CSP)技术是未来可再生能源系统中最具应用前景的发电技术之一,其可高效利用资源丰富但具间歇性的太阳能,为人们提供稳定可调度且低成本的电力。为了大幅度降低现有商业光热电站的平准化发电成本(levelized cost of electricity, LCOE),人们正在开发具有更高运行温度和发电效率的新一代CSP技术。与目前商业熔融硝酸盐储热系统相比,下一代CSP电站中的储热系统通过使用新型储热材料可在更高的温度(> 565℃)下运行。本文首先介绍了下一代CSP技术及其储热技术的研发进展,之后重点介绍了基于熔融氯盐(如Mg Cl2/NaCl/KCl混合盐)的先进储热技术。Mg Cl2/NaCl/KCl具有与商业熔融硝酸盐相似的热物性、更高的热稳定性(>800℃)和更低的材料成本(<0.35 USD·kg–1)。本文综述了熔融氯盐储热技术中混合氯盐的选择与优化、储热相关物性的测定,以及系统中使用的结构材料(如合金)的熔盐腐蚀控制等方面的最新研究进展。