显热储能技术介绍
显热储能技术
热储能技术是一种将热能储存起来，在需要时以热能或其他能量形式释放出来的技术。它具有应用范围广、绿色环保、安全稳定等特点，并在太阳能热发电、火电机组改造等领域有着广泛的应用。
显热储能技术利用加热装置通过谷电加热，并将热量存储在储热材料中，在电力高峰期再将热量释放出来进行利用。常用的介质包括水、熔融盐、油等液体，以及岩石、金属、混凝土等固体。本文主要介绍固体储热技术和熔盐储能技术。
固体储热技术
1、工作原理
加热过程
在蓄热体内电热丝通电发热，将电能转化为热能，并通过热交换将热能存储于固体蓄热体中；
蓄热过程
电热丝产生的热量被固体氧化镁砖吸收，蓄热砖的温度不断升高，可从常温升至750℃以上。蓄热池外层采用高等绝热材料，使高温蓄热池与外界环境达到热绝缘状态，保证蓄热系统高效节能；
放热过程
根据用户侧热量需求，设备可按照预先设定好的程序，通过变频风机和水泵实现气-水换热，将蓄热池的热量逐步释放出来。
2、应用场景
光热电站
以兆阳张家口15MW光热发电项目720MWh混凝土固体储热项目为例，该项目使用耐高温混凝土作为储热介质，储热容量达到720MWh；
火电站的灵活性改造
耐高温固体储热技术可以用于火电站的灵活性改造，提高火电站的调峰能力；
清洁供暖
在蓄热体内电热丝通电发热，将电能转化为热能，并通过热交换将热能存储于固体蓄热体中；
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熔盐储能技术
1、工作原理
熔盐储能是利用风电、光伏、夜间低谷电、工业废热等作为能源，通过将电能或其他形式能量转化为熔盐显热，并在需要时，通过换热器将热量从高温熔盐向水传递，产生热水或蒸汽，直接供热或驱动涡轮机发电。系统主要包括熔岩电加热器、熔盐介质、熔盐储罐、熔盐换热器、熔盐泵等。其中，熔盐是一种熔融态液体盐，工程中使用的熔盐通常指无机盐的熔融体，与其它储热介质相比，具有以下优点：
1、熔化状态下的熔盐离子熔体由阳离子和阴离子组成，导电性能优良；
2、稳定使用温度在300~1000°C之间，具有广阔的使用温度范围；
3、蒸汽压力低，热容量大，溶解杂质的能力很强；
4、具有低黏度，化学性质稳定。
常见的熔盐传热储热介质有碳酸盐、氯化物、氟化物、硝酸盐等w。碳酸盐熔点高，易分解。氯化物腐蚀性强。氟化物相变体积变化大，导热系数低。相较而言，硝酸盐由于具有热稳定性高、腐蚀性相对较低等优点，最为适合用作熔盐储热介质。硝酸熔盐在传热储热的应用较为常见，由硝酸钾、硝酸钠组成的混合熔盐已成功应用在太阳能热发电站的商业案例中。
2、应用场景
熔盐储能应用灵活、场景多样，可以吸纳谷电和废电等电能、工业余热以及太阳辐射能等，可以输出供应电能、蒸汽、热水、冬季采暖以及夏季供冷等。
新能源大基地长时储能
风能太阳能等可再生能源发电具有随机性、间歇性和波动性的特点。研究表明，当风电、光伏发电在电力系统所占比例超过10%后，对局部电网将产生明显冲击。在风光大基地配套建设光热及熔盐储能系统，消纳风光弃电，平衡出力曲线，提供调峰、调频等多种辅助服务，提高电网运行安全性和稳定性；
敦煌100兆瓦熔盐塔式光热电站
火电超高灵活性改造
与火电机组耦合电加热熔盐储能系统，储热时消纳火电深度调峰和调频时的电能，释热时产生蒸汽提高机组升负荷速率、顶峰能力和供稳定性等前端直接接入发电机将多余出力转化为热能，后端可产生超高压或亚临参数蒸汽，可与大部分煤电机组主蒸汽参数匹配，也能满足工业蒸汽参数的要求；
华能火电机组调峰调频模块化熔盐储能项目（来源：中国能源网）
绿色工业蒸汽
石油、化工、制药等流程工业生产过程中除了电能的需求外，对冷能和热能的需求同样巨大，采用风光新能源+熔盐储能技术替代传统的燃煤技术，为流程工业生产提供冷、热电等多种稳定的清洁能源产品充分回收利用工业生产过程的废热能，节能、节水，助力工业节能脱碳。
来源：储能技术专委会
