热能存储
作为两种被称为“聚光太阳能发电”技术,槽式集热器和太阳能发电塔对于能源存储意义重大。它们利用了最终的热力学循环产生蒸汽来驱动传统的涡轮发电机,但是却使用了不同的方法来凝聚并收集太阳能。
槽式集热器使用并行排列的槽型反射器将太阳光汇聚在沿着集热器焦线布置的吸收管上,将吸收管中的液体加热。热交换装置将热能传送至功率模块,在此处热能被转化成蒸汽。
太阳能发电塔使用计算机对一个大型镜面(日光反射装置)阵列进行控制,将阳光反射到位于高塔结构顶端的蒸汽发生器太阳能接收装置。太阳能接收装置是一套设计先进的锅炉,可以从外部加热,配有热力学管线和控制装置,热能将水转化成过热蒸汽。
能源存储包括使用一些在日间产生的能源对流入蓄水池(或蓄水罐)中的液体进行加热。试验验证了多种蓄能介质,包括熔盐,业界专家认为它是一种可靠、安全且经济的介质,可以用于商业用途。熔盐的热量随后被用来将水转化为蒸汽,然后通过管线传送至涡轮发电机,在夜间进行发电。全面利用能源存储技术使太阳能输送成为可能。
槽式集热器和太阳能发电塔在全世界范围内均有应用控制工程网版权所有,但是前者的经验更加丰富。目前只有很少的太阳能发电厂配有热能存储设备,但是热能发电塔却能提供更高的存储效率。相比于槽式集热器的作业温度(大约398℃),热能发电塔的作业温度更高(566℃),所以后者所需存储的介质容量更低。
“熔盐存储是一种用于太阳能热发电领域内的被广泛认可的技术,”BrightSource公司工程和研发部门副总裁Israel Kroizer说道。,“我们的主要优势是太阳能热发电技术能够达到更高的温度等级和压力等级,在存储或不存储状态下的发电效率都更高。”
同时,据热能发电塔技术供应商NRG Energy和BrightSource Energy公司称,位于加利福尼亚Mojave沙漠的世界上最大的SPT发电厂在2012年8月份上旬工程已经过半。三套370MW装机容量的Ivanpah太阳能发电系统据称即将完工,1号机组将在2013年中期开始为Pacific Gas & Electric公司供电。不过目前Ivanpah发电厂仍不具备能源存储设备。
电池蓄能也是一个能源存储分支,包含多种技术,处于不同的发展阶段,试点项目和商业试行正在剑指50MW装机容量。电池蓄能面临着一些列的问题,例如能量密度、材料密集型生产加工、物理尺寸和其他问题,目前一些问题已经获得了进展,未来的突破指日可待。很多公司都活跃于这个分支,AES公司和Xtreme Power公司包含其中。