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太陽能光熱發(fā)電技術作為新興的能源技術,是國家在“十二五”期間能源規(guī)劃的重點發(fā)展方向,也是推進“節(jié)能提效”戰(zhàn)略的主要技術領域。作為太陽能光熱發(fā)電的核心技術,儲熱材料的選擇與制備尤為重要。熔融鹽以熱容大、粘度低、蒸汽壓低、寬溫等諸多獨特的性能優(yōu)勢,成為光熱發(fā)電儲能材料的首選。 我國擁有豐富的太陽能資源,青藏高原尤為突出。青海省年太陽總輻射量在2000kWh/m2以上,年日照時數(shù)在3200小時以上,同時具備電網(wǎng)接入、冷卻水源、大量的荒漠化土地等條件,十分適合建設大型太陽能光熱發(fā)電站。青海省鹽湖富含鉀、鎂、鈉等鹽類,礦產資源豐富,可以降低相關相變儲能材料的生產成本,將有利于推進太陽能的規(guī)模化發(fā)展、能源結構的調整優(yōu)化。 據(jù)報道,中國科學院青海鹽湖研究所鹽湖資源化學實驗室王敏研究團隊以青海柴達木盆地鹽湖資源富產的鉀鹽、鈉鹽、鎂鹽等為原材料,開展了熔鹽儲能材料的基礎研究。以鹽湖資源為原料,創(chuàng)建了二元及多元硝酸鹽體系熔鹽儲熱材料的制備技術,探索了提高比熱、導熱等熔鹽性能的熱物性參數(shù),掌握了提高硝酸鹽熔鹽體系最高使用溫度、降低其熔點的工藝方法,取得了多組分硝酸鹽體系的相圖數(shù)據(jù),并已建立了一套能夠預測體系熔點的數(shù)據(jù)模型,為產業(yè)化生產提供了充足的技術基礎。在此基礎上,通過添加硝酸鎂,制備了低熔點的三元熔鹽儲能材料;并將碳納米管引入到硝酸鹽體系,進一步提升了其導熱性能。這不僅為硝酸熔鹽儲熱材料的制備提供理論基礎,也為其在光熱發(fā)電的應用打開了更多的可能性。詳細內容參見《鹽湖研究》2018年第2期“研究亮點”1-8頁。
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