《国际首台10MW级中高温蓄热实验平台建成并完成调试》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2019-04-03
  • 近日,工程热物理研究所储能研发中心团队自主设计研发的国际首台 10MW 级中高温蓄热实验平台在研究所毕节分所暨国家能源大规模物理储能技术(毕节)研发中心完成调试,各项性能参数均达到或超过设计指标。中高温蓄热实验平台是大规模物理储能技术实验平台的重要组成部分,该平台的成功研制将有力促进新型蓄热技术和大规模压缩空气储能技术的研发和产业化进程。   

    蓄热技术可以解决热能供需不平衡的矛盾,是有效解决社会能源需求和实现能源循环利用的重要手段。基于该平台开展的科学研究,可以深入地了解大规模中高温蓄热单元与系统在该运行参数下的热力学、传热学和渗流 / 流体力学的特点,为新型蓄热材料在蓄热领域的扩充提供有力的支持。   

    中高温蓄热实验平台主要由冷热源制备系统、冷热源存储系统、蒸汽发生系统、过热系统、测量与控制系统等部分组成。可实现温度范围从常温到 600 ℃、测试功率高达10MW和测试容量为 10MWh 的实验条件,利用现代化工业自动化控制系统,可以实现远程检测与控制 。依托该实验平台可以针对蓄热单元与系统开展不同温度、压力和流量条件下的实验研究与性能检测,为 突破大规模中高温蓄热装置与系统的关键科学技术瓶颈,及10MW-100MW 级先进压缩空气储能系统、太阳能热发电和工业余热利用等提供关键实验平台支撑。

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    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2020-07-16
    • 近日,中国科学院工程热物理所在压缩空气储能系统研发方面取得重大进展,完成了国际首台100MW先进压缩空气储能系统膨胀机的集成测试。   储能技术被称为能源革命的支撑技术和国家战略性新兴产业。压缩空气储能具有规模大、成本低、效率高、环境友好等优点,是最具发展潜力的大规模储能技术之一。中国科学院工程热物理所是国内最早开展压缩空气储能研究的机构,通过15年的努力,建立了具有完全自主知识产权的研发体系,先后突破了系统全工况设计与控制、多级高负荷压缩机和膨胀机、高效超临界蓄热换热等关键技术。并分别于2013年和2016年建成了国际首个1.5MW级和10MW级先进压缩空气储能系统。从2017年起,在国际上率先开展了100MW级先进压缩空气储能系统研发工作。   膨胀机是压缩空气储能系统的关键核心部件,具有负荷高、流量大、流动传热耦合复杂、变工况调控难度大等技术难点。经过多年的不懈努力,研发团队先后攻克了多级膨胀机全三维设计、复杂轴系结构、变工况调节与控制等关键技术,研制出国际首台100MW级先进压缩空气储能系统多级高负荷膨胀机(图1)。该膨胀机具有集成度高、效率高及寿命长等优点。   2020年6月30日,中国科学院工程热物理所储能研发中心完成了该膨胀机的加工、集成与性能测试,各项测试结果全部合格,达到或超过设计指标。该100MW膨胀机的成功研制,是我国压缩空气储能领域的重要里程碑,推动了我国先进压缩空气储能技术迈向新的台阶。   上述相关工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导专项(A类)、中国科学院前沿科学重点研究项目、国家可再生能源示范区产业创新发展专项和国家重点研发计划项目等的支持。
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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2023-01-12
    • “装置已到达定位地点,完成下水目标!”南方电网广东电网工作人员兴奋地说道,这个平面面积超3500平方米、重超4000吨的巨型装置成功实现水上“漂浮”。1月10日,广东电网牵头研制的世界首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置开展下水调试工作,标志着兆瓦级波浪能发电技术从理论研究正式迈入了工程实践的新发展阶段。 图片世界首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置正式下水。 波浪能作为一种蕴含在海洋中的可再生能源,因其可再生性和绿色环保优点,已成为一种亟待开发且具有战略意义的新能源。“目前国内外研建的波浪能发电装置容量都是百千瓦级,我们装置的兆瓦级容量远超于其它装置。”南方电网电力科技股份有限公司首席技术专家刘石说道。 兆瓦级漂浮式波浪能发电装置包括了发电平台、液压系统、发电系统、监控系统、锚泊系统等部件,利用发电平台充分“吸收”波浪,通过三级能量转换将波浪能变成绿色电能,从而实现对远海岛礁的稳定供电。 “以往没有这么大的装机容量意味着没有太多可以参考借鉴的内容,而且这次面对的又是‘海洋工程’这个全新领域,对于项目团队来说是一个不小的挑战。”刘石解释,想要在确保俘获转化效率高的同时实现电能稳定输出,兆瓦级漂浮式波浪能装置的形状就要考虑多方面的因素,光是设计稿就反复修改了近百次,多种技术路线齐头并进,最终从一字型、圆边形以及四边型等四种形状中选择了更加适合的三边型。 针对中国南方海洋环境存在的高温、高湿、高盐雾及台风多发等情况,提高发电装置的可靠性极为重要。项目团队全力开展科研攻坚,攻克了波浪能高效俘获及转换、抗台风自保护等多项关键核心技术。“我们抗台风自保护技术设定了规避台风策略,如果环境过于恶劣导致装置已经不再适合工作时,装置会自动向内部注水,增加装置重量使其下沉,进而提高其对于台风的抵抗能力。”刘石说,兆瓦级漂浮式波浪能发电装置可抵抗16级超强台风。 除此以外,项目团队还提出了自适应波浪发电技术,使得发电装置可以被更加高效地利用。波浪在不同的天气情况会有所不同,该技术针对不同的波浪情况进行自适应的调节,在浪大的时候装置内部的发电机组会“火力全开”,而浪小的时候会视情况只开其中一部分。兆瓦级漂浮式波浪能发电装置整体转换效率可达22%,在满负荷的条件下,该装置每天可产生2.4万度电,大约能够为3500户家庭提供绿色电力,相当于为远海岛礁增加了一个大型“移动充电宝”。 接下来,广东电网将开展装置整体的集成调试工作,后续会先在广东沿海进行实海况试验,最后在远海并网运行,建成以波浪能为主体电源的新型电力系统示范岛。