基于金属氢化物的太阳能热电站高温蓄热系统经济性分析

鲍泽威，吴 震，孟翔宇，杨福胜，张早校，2

(1.西安交通大学 动力工程多相流国家重点实验室，陕西 西安 710049;2.西安交通大学 苏州研究院，江苏 苏州 215123)

0 引言

在各种可再生能源中，太阳能热发电具有发电成本低、生产适应性强、适于大规模生产等优点，受到了各国政府和研究者的普遍关注[1，2]。高温蓄热装置是太阳能热发电系统中的关键子系统。蓄热的方法按照原理可以分为显热蓄热、潜热蓄热和热化学反应蓄热三类。现在主流的太阳能热发电蓄热装置是两融盐罐蓄热系统，属于显热蓄热，存在着蓄热密度低、成本高、低温凝固、高温分解和腐蚀等问题[2]。很多研究人员在开发高温混凝土显热蓄热技术[3，4]，但混凝土的蓄热密度过低，影响了其大规模商业应用。潜热蓄热的蓄热密度大，但存在着导热系数低等问题，还不能商业应用[4]。热化学反应蓄热具有更大的能量储存密度，而且不需要保温，可以在常温下无损失地长期储存热能。热化学反应蓄热体系包括氨的分解反应、碳酸盐化合物的分解反应、金属氢化物的分解反应和无机氢氧化物的热分解反应等几种[5]。其中，储氢合金与氢气结合生成金属氢化物的一类可逆化学反应具有能量储存密度大、腐蚀性低和反应易于控制等优点，是较为理想的高温蓄热体系。德国的马普研究所对Mg基金属氢化物高温蓄热技术进行了长期研究，开发了高温蓄热系统样机[6～8]。马普研究所还与斯图加特大学合作将……