相變儲(chǔ)能技術(shù)主要是利用相變調(diào)溫機(jī)理,通過蓄能介質(zhì)的相態(tài)變化實(shí)現(xiàn)對熱能的儲(chǔ)存和釋放。當(dāng)環(huán)境溫度低于一定值時(shí),相變材料由液態(tài)凝結(jié)為固態(tài),釋放熱量;當(dāng)環(huán)境溫度高于一定值時(shí),相變材料由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài),吸收熱量。這個(gè)技術(shù)和太陽能熱利用產(chǎn)品結(jié)合將提高太陽能儲(chǔ)熱效果。相變儲(chǔ)熱技術(shù)在采暖領(lǐng)域占據(jù)了非常大的比重。因?yàn)椴膳瘜τ凇胺€(wěn)定、連續(xù)”的供熱溫度,有著近乎嚴(yán)酷的要求,而熱水的供應(yīng),則一般能夠在一個(gè)非常大的溫度范圍內(nèi)變化,使用“水箱”這種普通的設(shè)備,利用其中的方便易得、比熱又很大的“水”進(jìn)行蓄熱,就相對合理、方便?;瘜W(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱在受熱或冷卻時(shí)發(fā)生可逆反應(yīng)。電采暖好不好
隨著能源緊缺問題日益緊張,儲(chǔ)能技術(shù)越來越受到重視,儲(chǔ)能技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能源供給與需求在時(shí)間、空間以及強(qiáng)度上的匹配,提高能源利用效率,全球90%的能源預(yù)算圍繞熱的轉(zhuǎn)換、輸運(yùn)和儲(chǔ)存,所以在熱能儲(chǔ)存技術(shù)在熱量調(diào)配和提高能源綜合利用效率方面具有非常重要的作用,基于相變材料的潛熱儲(chǔ)存具有儲(chǔ)熱密度高、放熱過程溫度近似恒定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。然而,相變材料的熱導(dǎo)率較低嚴(yán)重限制其充/放熱功率及熱響應(yīng)速度,進(jìn)而制約實(shí)際應(yīng)用。天津電地暖采暖爐價(jià)格當(dāng)環(huán)境溫度低于一定值時(shí),相變材料由液態(tài)凝結(jié)為固態(tài),釋放熱量。
儲(chǔ)熱用于平抑功率波動(dòng)。風(fēng)電、光伏等分布式可再生電源出力的波動(dòng)性將引起配電網(wǎng)功率的波動(dòng),利用儲(chǔ)熱系統(tǒng)快速充放電特性,減小可再生能源并網(wǎng)對配電網(wǎng)的沖擊,增強(qiáng)配電網(wǎng)的可控性。儲(chǔ)熱用于負(fù)荷削峰填谷。利用儲(chǔ)熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用電負(fù)荷的時(shí)空轉(zhuǎn)移,延遲配電設(shè)備容量升級?;趧?dòng)態(tài)規(guī)劃的電池儲(chǔ)熱系統(tǒng)削峰填谷實(shí)時(shí)優(yōu)化,提出了一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的實(shí)時(shí)修正優(yōu)化控制策略,能在優(yōu)化模型中引入充放電次數(shù)限制和放電深度限制等非連續(xù)約束條件,并通過將電池電量離散化等方法解決含有非連續(xù)約束的優(yōu)化問題。采用恒功率充放電策略對儲(chǔ)熱進(jìn)行控制,并就儲(chǔ)熱削峰填谷優(yōu)化模型進(jìn)行了研究,針對模型約束中的非線性和變量不連續(xù)問題,提出一種適用于該模型的簡化計(jì)算方法。
儲(chǔ)熱用于提升分布式電源匯聚能力。美、日、意等國利用儲(chǔ)熱控制變電站與上級電網(wǎng)的能量交換,減少可再生能源并網(wǎng)產(chǎn)生的功率倒送問題。通過對大量儲(chǔ)熱單元的統(tǒng)一管理和控制,形成大規(guī)模的儲(chǔ)熱能力,但未充分體現(xiàn)雙向互動(dòng)能力。例如:集中充電站可同時(shí)為多輛電動(dòng)汽車電池充電,可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷低谷存儲(chǔ)電能,負(fù)荷高峰或緊急情況下向電網(wǎng)反饋電能,調(diào)節(jié)峰谷負(fù)荷。電力系統(tǒng)需求多樣,應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜,為滿足不同工況需求,儲(chǔ)熱選型應(yīng)結(jié)合本體的技術(shù)特點(diǎn)。按照放電時(shí)間長短,儲(chǔ)熱可分為功率型和能量型,針對不同工況儲(chǔ)熱選型的分類。儲(chǔ)熱的應(yīng)用場景可以分為發(fā)電側(cè)、輸配電側(cè)和用電側(cè)三大場景。
當(dāng)前儲(chǔ)熱技術(shù)主要可分為四類:顯熱儲(chǔ)熱、潛熱儲(chǔ)熱、吸附/吸收的熱化學(xué)儲(chǔ)熱、可逆反應(yīng)的熱化學(xué)儲(chǔ)熱。據(jù)報(bào)告介紹,除顯熱儲(chǔ)熱已經(jīng)使用百年以上,潛熱儲(chǔ)熱(相變儲(chǔ)熱)才剛剛開始使用,其他兩類熱化學(xué)技術(shù)還處于研發(fā)初期。在當(dāng)前儲(chǔ)熱技術(shù)發(fā)展中,儲(chǔ)熱技術(shù)在從材料、單元與裝置、優(yōu)化與集成等方面面臨著多項(xiàng)挑戰(zhàn)。在儲(chǔ)熱材料方面,當(dāng)前需要追求更高能量密度、更寬溫域、更長壽命、更高經(jīng)濟(jì)性的材料,為適應(yīng)太空技術(shù)需求,儲(chǔ)熱材料需要往低溫方向拓展,在高溫區(qū)同樣也需適應(yīng)更高的溫度以滿足更多應(yīng)用場景需求,拓展溫區(qū)實(shí)現(xiàn)-200~1500℃。相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)是提高能源利用率的重要途徑之一。長春電地?zé)岵膳髻M(fèi)用
相變儲(chǔ)熱技術(shù)在采暖領(lǐng)域占據(jù)了非常大的比重。電采暖好不好
儲(chǔ)熱材料的研究目前主要是集中于顯熱儲(chǔ)熱材料和相變材料,尤以儲(chǔ)熱密度高、儲(chǔ)熱裝置結(jié)構(gòu)緊湊的高溫相變材料為主,其中各種混合鹽類因其可以在中高溫工作區(qū)域內(nèi)通過調(diào)節(jié)不同鹽類的配比來控制物質(zhì)的熔融溫度而吸引了很多研究者的興趣。除了鹽類的簡單混合,研究人員正嘗試加入金屬合金以及其它復(fù)合材料并通過納微材料合成技術(shù)和納微尺度傳熱強(qiáng)化技術(shù)制備成滿足要求的納微結(jié)構(gòu)儲(chǔ)熱材料,以解決其傳熱性能(導(dǎo)熱系數(shù))、力學(xué)性能(強(qiáng)度)和化學(xué)穩(wěn)定性較差的問題。在儲(chǔ)熱過程(系統(tǒng))方面,不僅關(guān)注儲(chǔ)熱換熱器本身的性能,而且以換熱系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)整體為著眼點(diǎn),通過在現(xiàn)有的熱流網(wǎng)絡(luò)中添加儲(chǔ)熱單元這一環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)能量的比較好配置,提高系統(tǒng)整體的效率 。如前所述,終端用戶所需的各種能量絕大部分是通過熱能的形式轉(zhuǎn)化或以熱能為較終形式的,因而加入儲(chǔ)熱環(huán)節(jié)是對系統(tǒng)能量流在時(shí)空上調(diào)節(jié)和優(yōu)化配置的較簡單方式。然而必須注意這樣一種系統(tǒng)尺度上的調(diào)節(jié)是一種多物理過程、非穩(wěn)態(tài)、強(qiáng)非線性耦合的復(fù)雜系統(tǒng)。電采暖好不好
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