無數(shù)個(gè)儲(chǔ)熱球次序排列在集裝箱式的儲(chǔ)熱箱體中，就形成了一種獨(dú)特的集裝箱式相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)。目前，儲(chǔ)熱球的排列方式有內(nèi)置式和相變瀑流式兩種，可根據(jù)項(xiàng)目場(chǎng)地的大小選擇不同的排列方式，兩種儲(chǔ)熱箱在制作費(fèi)用方面會(huì)有所差異。(見圖2)
圖2：模塊化相變蓄熱球儲(chǔ)熱系統(tǒng)的兩種排列結(jié)構(gòu)
采用陶瓷外殼和金屬外殼的兩種儲(chǔ)熱球使用的熔鹽成份和配制比例都不相同，這使得它們可以應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。金屬外殼相變儲(chǔ)熱球可以應(yīng)用于中溫領(lǐng)域，運(yùn)行溫度為0℃～400℃;高溫(400~1000℃)應(yīng)用領(lǐng)域則必須采用陶瓷外殼，陶瓷外殼的燒結(jié)也是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，陶瓷通常有毛孔，必須在遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過相變材質(zhì)熔點(diǎn)1200~1600℃的溫度燒結(jié)，佛羅里達(dá)大學(xué)通過與日本京瓷的合作克服了陶瓷外殼的生產(chǎn)技術(shù)問題。
根據(jù)佛羅里達(dá)大學(xué)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和與常規(guī)儲(chǔ)熱系統(tǒng)對(duì)比證明，這種相變型儲(chǔ)熱系統(tǒng)具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)。第一，陶瓷外殼的相變儲(chǔ)熱球儲(chǔ)熱系統(tǒng)運(yùn)行溫度范圍在400~1000℃之間，遠(yuǎn)高于目前常用的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)最高550℃的工作溫度，可以有效提高光熱電站的發(fā)電效率;第二，該儲(chǔ)熱系統(tǒng)采用單罐設(shè)計(jì)，大幅降低儲(chǔ)熱儲(chǔ)罐的投資。另外也可以采用集裝箱式組裝結(jié)構(gòu)，安裝靈活，適合分布式與地面面積有限的項(xiàng)目。第三，該儲(chǔ)熱系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶需要滿足不同領(lǐng)域的儲(chǔ)熱應(yīng)用，既可應(yīng)用于分布式儲(chǔ)熱領(lǐng)域，也可以用于大規(guī)模光熱電站;第四，相對(duì)目前市場(chǎng)上的儲(chǔ)熱系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)性方面有了很大提高，有較強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭力。
目前這種金屬外殼的相變儲(chǔ)熱球在300~400℃的溫度范圍已完成2200次充放熱循環(huán)老化測(cè)試(折合系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行7年)，傳儲(chǔ)熱各項(xiàng)參數(shù)表現(xiàn)穩(wěn)定。佟光華告訴記者，陶瓷外殼相變儲(chǔ)熱球在400~1000℃溫度范圍的老化測(cè)試目前正在進(jìn)行中。根據(jù)整體測(cè)試結(jié)果評(píng)估，這種新型相變儲(chǔ)熱球儲(chǔ)熱系統(tǒng)的運(yùn)行壽命可以達(dá)到25年以上。
佟光華重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了這種新型相變材料儲(chǔ)熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性，他估測(cè)該儲(chǔ)熱系統(tǒng)售價(jià)可達(dá)到200元/千瓦時(shí)熱以下，相比目前市場(chǎng)上熔鹽儲(chǔ)熱約300元~400元/千瓦時(shí)熱的市場(chǎng)價(jià)格大大降低，而且由于其模塊化、安裝靈活的特性，在光熱發(fā)電和各種工業(yè)熱利用領(lǐng)域都會(huì)有極強(qiáng)的適用性。
目前，Verdicorp公司計(jì)劃在澳大利亞昆士蘭利用豐富的太陽熱資源，推出34個(gè)分布式光熱發(fā)電站，采用新的相變技術(shù)作為電站24小時(shí)發(fā)電的儲(chǔ)能系統(tǒng),取代目前昂貴的柴油發(fā)電站。在國內(nèi)，已經(jīng)開始與西北客戶規(guī)劃使用這套蓄熱系統(tǒng)作為分布式光熱發(fā)電與供暖裝置的儲(chǔ)能系統(tǒng)。
佟光華同時(shí)表示，Verdicorp公司已經(jīng)取得美國佛羅里達(dá)大學(xué)專利技術(shù)授權(quán)，同時(shí)也在申請(qǐng)相關(guān)制造技術(shù)的專利。目前Verdicorp正在中國市場(chǎng)尋找合作伙伴開拓相變?nèi)埯}蓄熱市場(chǎng)，有意向的光熱行業(yè)企業(yè)或投資體可與其聯(lián)系洽談多方面合作，共同推進(jìn)這種新型相變儲(chǔ)熱系統(tǒng)的商業(yè)化應(yīng)用。
