热储能技术有哪些进步和发展.docx

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1、热储能技术有哪些进步和发展目录1 .热储能如何成为未来规模储能的中坚力量12 . Viking Energy Solutions 公司的热储能技术33 .挪威熔盐电池集团进军西班牙市场44 . MGA相变储热砖提供储能新方向54. 1.前述54. 2澳科学家研发出MGA新型模块化蓄热材料64.2. 1.储能技术的重要性正口益凸显64.2.2.可像积木一样堆叠和组合，安全可回收74. 2. 3. MGA技术改造燃煤电站可实现“双赢” 74.2.4.试点生产工厂于2021年下半年投运84. 3. MGA技术的工作原理94.4. MGA热储能技术的特点104. 5. MGA应用场景114.1.1.

2、电网规模的可再生能源114.1.2. 用于聚光太阳能热发电的存储124.1.3. 5. 3.工业余热存储134. 6.未来发展空间14参考资料：141 .热储能如何成为未来规模储能的中坚力量公用事业厂商爱迪生国际公司(Edison Internationa)和热储能解决方案提供商VikingEnergy Solutions公司日前开展合作验证了一个热储能解决方案，两个团队合作开展的这个热储能解决方案实现了 100%的往返效率，并达成了一项涉及多项知识产权专利的收购，这对于热储能技术来说是积极进步。能源是人类社会生存和发展的物质基础。在众多储能技术中，热能储存是最有前途的大规模储能技术之一。纵观

3、人类社会发展史，人类社会文明的每一次重大进步都伴随着能源利用的提高和革命。储能技术在促进能源生产和消费、开放共享、灵活交易和协调发展、推动能源革命和新能源模式发展等方面发挥着至关重要的作用。是新能源和可再生能源发展的核心支撑。储能技术的创新和突破将成为推动全球能源格局革命性、颠覆性调整的重要主导技术。目前，世界主要发达国家都在加快发展储能技术和产业，抢占能源战略的突破口。热能储存技术是以储热材料为介质，储存太阳能、地热、工业废热、低品位废热等，或将电能转化为热能，在需要时释放出来，以解决因时间、空间或强度上的热供需不匹配而引起的问题，最大限度地提高整个系统的能源利用率。与电化学储能、电储能等其

4、他储能技术相比，热能储能在装机规模、储能密度、技术成本和使用寿命等方面具有明显优势；与压缩空气储能和抽水蓄能两种机械储能技术相比，热能储能技术具有占地面积小、成本低、储能密度高、对环境影响小、不受地理和环境条件限制等优点；蓄热技术作为一种高能量密度、高转换效率、高性价比的大规模储能方式，将在建设清洁、低碳、安全高效的能源体系、建设以新能源为主体的新电力系统、保障电力系统安全稳定运行等方面发挥重要作用。返回搜狐，查看更多2 . Viking Energy Solutions公司的热储能技术图1 Viking Energy Solutions公司热储能技术已通过为期两年的评估验证Viking Co

5、ld Solutions公司开发的热储能技术经过环境咨询机构D+RInternational公司为期两年的评估研究后得到验证。该公司表示，其解决方案存储冷能的效率比传统冷库高出25%。该公司表示，评估研究报告建议，将Viking Cold Solutions公司的热储能技术纳入南加州爱迪生公用事业公司(SCE)的项目组合中，以提高冷藏设施的能源效率和需求响应。Viking Cold Solutions公司表示，这项研究和测试是在南加州的一家食品服务分销商进行的，它验证了热储能技术在提高电网稳定性和减少用电量方面的商业利益。而制冷是加利福尼亚州第三大能源使用类别。评估研究报告指出，“相变材料与智

6、能控制相结合，可以显著提高热储能设施的能源效率和需求管理能力。”具体来说,Viking Cold Solutions公司的热储能技术将制冷系统内的能源效率提高了 25%,并显著地降低了峰值负载需求，同时更好地保持产品所需的温度。该公司希望这将启动美国各地的食品制造商、分销商和食品零售商对其技术的采用。为温控设施运营商采用现有的激励计划以降低能源使用将有助于实现这一目标，Viking Cold Solutions公司表示，评估的成功将有助于其热储能技术推广到这些计划中。与此同时，以色列的热储能电池生产商Nostromo Energy公司宣布与商业冷却系统制造商Smardt Chiller集团进行

7、技术合作。该公司表示，该合作伙伴关系将寻求引入具有最高往返效率(RTE)的储能系统，甚至高达100%。(注：在存储能量的方面，往返效率是指储存能量可以回收的部分。)Nostromo Energy公司的核心产品是其IceBrick,这是一种模块化的封装式蓄冷用户侧储能系统，可以快速冷冻。它的主要用途是取代建筑物冷却。它在非高峰电力需求期间将水冷却成冰，并在高峰时段用它来冷却建筑物的循环水。该公司声称具有86%92%热往返效率、四小时循环放电深度为94%,并且在20年内退化率小于1%。这两家公司计划合作建立一个实验室，以优化彼此的产品性能。3 .挪威熔盐电池集团进军西班牙市场与此同时，总部位于挪威

8、的熔盐电池开发商Kyoto Group AS公司收购了总部位于西班牙的Mercury Energy公司，该公司拥有多项与热储能开发相关的知识产权(IPR)。Mercury Energy 公司为此更名为 Kyoto Technology Spain 公司。该公告并没有提供有关Mercury Energy公司的其他信息。Kyoto Group AS公司表示，卖方是Andres Barros Borrero公司,Kyoto Group AS公司与该公司在开发其Heatcube产品方面存在合作关系。Heatcube是一种基于熔盐的电池储能系统，配置的储能容量可以从4MWh到lOOMWh以上，装机容量高

9、达25MWo Mercury Energy公司于2020年2月启动了一个试点电池储能项目，其装机容量为1MW。Mercury Energy公司声称能源效率达到90%,而该公司于去年3月在泛欧证券交易所上市。4 . MGA相变储热砖提供储能新方向4. 1.前述储能技术，是在清洁能源转型进程中解决风电和太阳能发电间歇性和不稳定性，以及保证电网稳定安全运行的重要手段。于是，各种储能技术百花齐放，因地制宜。最近国家发改委发布的“十四五”新型储能发展实施方案，也鼓励储能多元化发展。其中，相变热量储能成为一个最有趣、最热门的内容，各种奇思妙想层出不穷。3月29日，环球零碳刊登“将燃煤电厂转化为储能装置，这

10、套技术将分食万亿储能市场“一文，引发很多读者兴趣。文章提到一家来自瑞士的E2sPower公司，通过新型储能系统TWEST (行波储能技术)进行热能储存，这套系统可用于退役的燃煤电厂。而这套系统的一项关键核心技术，是使用一种被称为“混溶性间隙合金”(MGA)的专利材料来构建存储模块。这项技术做得比较牛的是一家来自于澳大利亚纽卡斯尔大学的衍生公司MGAThermal E2S Power公司的很多项目，就是跟MGAThermal公司合作的。今天环球零碳就跟读者介绍一下这种技术的详细情况。MGAThermal的核心技术是一种新发明的蓄热材料，混溶间隙合金(MGA)o这些合金可以以安全且易于使用的方式以

11、热量的形式存储大量能量。在MGAThermal存储解决方案中，MGA模块化块堆叠到绝缘储罐中，可以存储能量以用于各种应用一一提高电网的稳定性、住宅和商业空间供暖、工业过程/废热等。图说：MGA （混溶性间隙合金）块（左图为外观，右图为内部双组件结构）来源：MGA Thermal为勿叁环球零碳4.2. 澳科学家研发出MGA新型模块化蓄热材料以煤电为代表的化石燃料发电厂正在走向衰亡，大量工人面临失业，采用储热技术与传统电厂结合，是否能为其延续寿命？CSPPLAZA此前发布的一篇题为燃煤电厂或可借储热型光热发电技术“延年益寿”【点击标题了解详情】的报道，介绍了全球领先的光热发电技术供应商西班牙Abe

12、ngoa公司和德国工程咨询公司SolEngCo等相关光热企业正在密切关注和探索储热型光热发电技术在落后燃煤电厂改造中的应用潜力和市场机遇。无独有偶，来自澳大利亚纽卡斯尔大学的科学家们也在积极尝试用储热技术来拯救面临淘汰危机的化石燃料电站，目前他们已成功研发出一种名为MGA的新型储热材料，有望为传统的化石燃料电站赋予新生命，使它们可以实现无排放“绿色运行”。去年，研发人员还专门成立了 MGAThermal公司，致力于推进该技术走向商业化并应用于实际项目。4. 2.1.储能技术的重要性正日益凸显随着可再生能源的大规模部署，储能技术已越来越受到人类的重视。因为太阳能和风能等主要的可再生能源均为间歇性

13、能源，能量的生产与输送并不连续稳定，因此若要实现100%使用可再生能源就必须借助储能技术，使多余的能量及时储存并在需要时释放。目前锂电池蓄电技术价格相对昂贵，且只能用于短期能量储存。抽水蓄能可以实现更长时间的能量储存，但却有较大的厂址局限性，只能在特定条件的地区建设。因此，我们需要一种既经济又普遍适用的储能方案，能够大规模推广且可以在晚上用电高峰提供6-8个小时的可调度电力。MGA蓄热单元可以储存1整天甚至长达1周的能量，这便可以填补蓄电池和抽蓄电站之间中等储能时长的“技术空白”，并可以在需要时调度间歇性的可再生能源。4. 2. 2.可像积木一样堆叠和组合，安全可回收MGA是一种混色间隙合金，

14、这种新型材料可被制成砖块等固定形状形成蓄热单元，而太阳能和风能等可再生能源在高峰时产生的多余能量可以被转化成热量并储存在上述蓄热单元中，待需要时这些热量可以作为煤炭等化石燃料的替代品，与水换热生产水蒸气进而推动汽轮机发电，并实现零排放。这些蓄热单元 可以像积木一样堆叠和组合，可以灵活增加或减少，以满足发电量或热量的需求变化。此外，研究人员表示，与某些其它燃料不同的是，MGA模块安全且无毒，没有爆炸或泄露的风险。同时，MGA模块的使用寿命预计为25.30年，之后还可以进行回收。被回收的模块可以被很容易的分成单独的材料然后重新再被加工成MGA模块，也可以作为其他用途的原材料进行使用。4. 2. 3

15、. MGA技术改造燃煤电站可实现“双赢”按照研发团队设想，利用MGA模块改造已退役或即将退役的燃煤电厂，可以助力人类社会平滑过渡到可再生能源时代。在未来的二十年中，包括澳大利亚在内的全球很多国家的燃煤电厂都将退役或被停用，MGAThermal公司希望通过MGA蓄热新技术来对这些燃煤电站进行改造并延续它们的运行寿命，从而使这些电站得以保存并继续保留雇员的工作岗位。据研发人员介绍，目前开发出的MGA储热模块尺寸为20cm x 20cm x16cm,由金属混合物组成，在被加热时有一些成分会熔化发生相变，有一些则不会。就像一块放在微波炉里加热的碎松饼一样，由蛋糕和巧克力屑制成的松饼在加热时巧克力屑会熔化，但蛋糕却不会熔化且可以保持原有形状。运行时，这些像积木一样的MGA模块一方面能够储存能量，另一方面可以将水加热来生产蒸汽。燃煤电站需要完成的改造工作其实很简单，将原有的锅炉拆除利用MGA储热模块替代即可。MGA与水换热所生产的蒸汽可以驱动涡轮和发电机