利用廉价可靠的储能技术对于能源密集型行业分支和能源供应的脱碳至关重要。熔融盐中的显热储能(TES)是用于以千兆瓦时规模存储热量的一项关键技术,但目前仅限于560°C的工作温度。
在保持储能介质的热稳定性的同时提高最高工作温度是下一代TES系统面临的主要挑战之一。仅将温度上限扩大40°C,储能容量就会增加16%以上,从而可以实现更紧凑的储能设计,并为大型储能单元节省了数百万美元的成本。
在这里,我们从材料的角度提出一种新颖的储能技术,该方法通过简单而有效地密封包括气体系统的储能单元,将太阳能盐的热稳定性极限提高到600°C。与具有开放大气的盐体系相比,在600°C时,不稳定的亚硝酸盐离子和腐蚀性氧化物离子的浓度分别降低了16%和75%。我们提供了与以前完全不同温度下,长期100g规模测试活动中增强热稳定性的明确证据。这些发现促进了下一代储能系统设计和工程的重大进步。
Fig. 1. Schematic of the storage system and autosampler used for the storage of Solar Salt in a closed configuration.
Fig. 5. Pressure build-up and nitrate/nitrite chemistry in Solar Salt stored at 550 °C.
Fig. 6. Nitrate and nitrite content in Solar Salt stored in open atmosphere (open symbols) and closed atmosphere (closed symbols).
术语介绍:
太阳能盐(solar salt)是目前公认的最先进的存储和传热材料,重量百分比为60%的NaNO3 – 40%的KNO3,目前可承受的工作温度高达560°C。设定该温度上限是为了最大程度地减少影响热性能以及对容器材料的腐蚀的分解反应,并且在最近十年中对此温度进行了广泛的研究。
原文信息:
Solar Salt – Pushing an old material for energy storage to a new limit
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261920300477
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