澳大利亚聚光技术公司Vast Solar联合体将防止储热罐泄漏的解决方案申请专利

时间:2021-12-14 19:43来源:国家光热联盟
  太阳能光热联盟讯:据外媒报道,包括澳大利亚聚光技术公司Vast Solar联合体将Flexitank(一种防止储热罐泄漏的解决方案)申请了专利保护。据介绍,Flexitank已被证明可以防止热盐储罐故障,并且可扩展到所有尺寸的储罐。
  该联合体包括Vast Solar, CyD, Solar Dynamics, Alia Energy Consulting, Critical Engineering公司,其共同开发了Flexitank(译称:灵活储罐)技术,这被称为一种新的高温熔盐储罐的设计,可用于太阳能热发电站和独立的储热系统中。
图:2011年投运的西班牙Andasol 3号50MW槽式电站储罐
  据介绍,该联合体通过将传统储罐中的故障点进行复制,开发了一个已经显示在FEA模型中的设计。该设计增加了储罐地板的柔性,并通过减轻储罐和热循环相关的而发生故障的风险,比如吸收储罐一般会遇到的重复的膨胀和收缩。从而防止由于热循环和疲劳对熔融储罐产生的影响。
  除了储能型太阳能热发电,没有其他太阳能资源可以像传统的火电站一样操作。太阳能光伏和采用直接蒸汽发生技术的太阳能光热在没有阳光的时候都无法产生电力。Vast Solar将在其14小时储能50MW太阳能热发电项目中使用这种新颖的Flexitank设计。Vast solar曾在澳大利亚新南威尔士州建成了一个装机6MWth(1.1MWe),以液态钠作为传热介质的塔式试验电站。
图:Vast solar 1.1MWe试验电站
  由昆士兰理工大学和弗林德斯大学领导的澳大利亚太阳能研究所(ASTRI)的先进材料团队,与Vast Solar及联合体合作,对储热罐的运行进行测试。
  “热能存储系统的日常循环需要小心仔细的材料管理,以确保系统可以在超过30年的寿命中可靠地运行。在与Vast Solar及联合体密切的合作中,ASTRI检测了与现有储罐系统相关的材料挑战,这有助于Vast Solar及联合体合作伙伴制定设计方案,以解决这些挑战,并基本上减轻了储罐失败的风险。”Astri主任主任Dominic Zaal说。“我们相信新的设计将大大提高未来太阳能热发电系统的运行性能。”
  美国国家可再生能源实验室(NREL)曾在2020年6月20日发布的《聚光太阳能热发电最佳实践研究报告》中表明,“…热罐…和基础的可靠性和设计是所识别的关键问题……两个运行的光热电站出现了热盐罐地板部位的熔盐泄露,还有一些关于储罐地板和基础之间摩擦力的担忧……储罐规格应该适应循环温度和环盐水平的所有潜在组合。”
  美国国家可再生能源实验室太阳能热发电计划负责人Mark Mehos先前说:“这不是所有电站都存在的[和]提高可靠性,太阳能光热电站的设计者和运营商必须完全了解突然或短暂的操作条件对所有部件的影响,包括储热罐。”
  “热储存的经济性是引人注目的,我们很高兴我们的工作现在将提供急需的可靠性。一旦我们理解储罐的故障模式并开始测试现有材料的物理性质,我们意识到灵活性是克服热循环和疲劳的关键。”Vast Solar技术总监Craig Wood 说。
  “我们对准确的相关性感到惊讶,一旦我们理解这种知识,那么解决方案会随之而来。”Cyd的商业总监Sergio Davila说。
  2021年10月,美国能源部太阳能办公室(SETO)宣布了获得总额近4000万美元资金的40个列入“下一代太阳能,储能和工业技术的项目”名单,其中包括两个熔盐储罐相关的项目。
  一是高温熔融硝酸盐储罐设计标准的改进
  该项目将为熔融硝酸盐热能储罐开发综合设计指南。该团队将为储罐结构设计制定方法,考虑腐蚀效果和其他因素,并编写材料选择、焊接接头、疲劳评估,储罐基础设计以及其泄漏检测系统的指南,此外也包括选择储罐内部与外部保温隔热的效果。本指南可能是硝酸盐储罐的标准,用于开发商在新建电站中采用和实施。承担单位为IDOM,DOE奖金200万美元。
  二是防止光热电站灾难性故障的连续在线(原位)熔盐腐蚀性监测的创新技术
  该项目团队将根据测量“光学碱度”(代表了流体的腐蚀性),为氯化物盐开发和评估一种创新传感器。该团队将开发和验证概念,并设计可用于商业电站的在线监测系统。承担单位为内华达大学—里诺,DOE奖金40万美元。

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