美國solana光熱電站的熔鹽儲罐
近日，西班牙加泰羅尼亞的一個研究團隊提出了一種全新的相變儲熱設計理念，并據此開發出了新型儲熱系統的模型，經測試證明該儲熱系統的熔鹽用量僅占傳統儲熱系統的32%，而儲熱效率卻可高達74%以上。
據悉，該西班牙研究團隊首先開發出了一個新型的光熱發電建模軟件，然后開發出了這種全新的相變儲熱系統。該儲熱系統又被成為MLSPCM系統，采用了多層固態相變儲熱材料。
MLSPCM系統結合了潛熱儲熱和顯熱儲熱兩種能量存儲技術，試圖深度發掘儲熱系統在降低光熱電站成本方面的潛力。
首先，該系統使用了密封型的相變儲熱材料，可以通過相變來提高儲熱系統的效率，同時降低熔鹽儲熱容器的體積。其次是溫躍層，設置此層的目的是通過將廉價的填充材料如石英石和花崗巖等放入一個單獨的儲罐內來將熱介質和涼介質進行分離，相比傳統雙罐熔鹽儲熱系統進一步降低了費用。
在MLSPCM系統中，填充材料制成的兩層薄薄的相變材料組成了像三明治一樣的溫躍層。通過這一設計可以使整個系統頂層輸出口的溫度處于最佳溫度范圍，據說可以達到550攝氏度。
與此同時，系統底層也可以保持在最佳的溫度范圍，大約在300攝氏度左右。這樣就可以使整個系統在大大提高儲熱效率的同時明顯降低了整個系統的總體積。
研究人員介紹，這種新型的儲熱系統設計可以延緩溫躍層的退化，提高儲熱系統的熱容，同時可以延長發電周期并可以提高儲熱系統輸出溫度的穩定性，而實現以上目標的同時成本卻并不比傳統溫躍層儲熱系統高。
MLSPCM系統首次被公開介紹是在2013年的SolarPACES大會上，由加泰羅尼亞理工大學傳熱傳質技術中心的團隊公開的，但其在光熱發電儲熱系統所表現出的優異性能直到一年后才被發現。
