液态金属在太阳能热发电站作为换热流体的应用研究

朱向东

（云南省电力设计院,昆明 650051）

液态金属在太阳能热发电站作为换热流体的应用研究

朱向东

（云南省电力设计院,昆明 650051）

目前的太阳能热发电商业项目都是以产生蒸汽和使用熔融硝酸盐蓄热的系统，下一代系统将需要较高的操作温度和较大的热流密度，以提高效率和降低成本。液态金属将作为先进的热传导流体，它具有较高的温度并改善热传递性能。本文对其在热机循环中的应用进行了讨论。总体而言，液态金属作为高效传热流体具有巨大的潜力。

CSP-太阳能热发电；液态金属；热传导；高温

1 概述

太阳能热发电(CSP)为清洁可再生能源的大规模部署提供了巨大的潜能，其最具吸引力的特性是热能存储(TES) 具有的成本效益，具有和传统的电力转换系统一样的可能性。自上个世纪1980年代早期装置开始出现，1990年代建设示范设施,，这项技术现在已进入商业部署[1]。

伴随着技术发展和经济要求，更先进的中央接收系统需要较高的操作温度和较大的集中比，从而具有更集中的热负荷。液态金属拟作为一种解决方案替代目前的盐系统，以面对即将到来的挑战。

2 液态金属的相对优势

2.1 较大的传热系数

液态金属具有非常大的热传导率，这种情况使他们能够实现大的传热系数，实现低温差高效能量交换。由于这种内在的条件依赖于高效的分子能量传输，大型的单相结果可以在简单的几何形状内获得。

换句话说，液体金属的传热系数大幅度增加（3～20倍）是可能的，显著增大传热系数的同时应允许工作时具有更高的热通量，同时保持一个恒定的温度差，这是目前熔融盐接收器设计的一个主要限制。……