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当前位置:研究系统 > 物理储能技术子平台
cce_2-2-0

      1  科学目标与功能

      物理储能种类较多,包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能和超导(电磁)储能、储冷储热技术等几种技术等,出于建设规模等因素的考虑,本阶段建设储冷储热技术,将来还将根据应用需求延伸至其他技术。拟建设的物理储能技术子平台主要用于先进储冷储热系统测试及研发的综合测试分析,可为用户提供从纳米尺度到宏观尺度,包括单根一维线材、二维薄膜及三维体材料的各类隔热保温、相变蓄热蓄冷及高导热材料的热导率、比热、蓄热系数、热膨胀系数、热扩散系数的精确同步耦合测量以及应力应变分析。在此基础上可为用户提供各类储冷储热单元及系统,如弃风弃光消纳蓄热设备、智能电网消纳储热装置、太阳能热发电储热材料及设备等的综合性能测试,包括超低温到超高温范围(-196~1000℃)、压力达10MPa,功率达2MWth储冷储热单元与系统的储冷储热容量、速度、效能及稳定性评价,材料制备、表征与系统结构选择匹配性、系统设计优化原则评价,涵盖储冷储热基础性研究与综和性工程应用研究。
      物理储能技术子平台的科学目标与功能是对储冷储热单元和系统的传/储冷储热的热力学和动力学行为进行高精度测量和分析。实现在纳微复合结构相变材料等先进储冷储热材料规模化合成、表征与性能评估,界面热阻、腐蚀、跨尺度强化传热的机制及解决措施,在动态非线性能量管理与优化集成等方面形成突破。从而促进能源科学、材料学、热力学、流体力学和先进制造等多领域和多学科相互融合的理论体系的发展。构建出一套行之有效的多尺度问题合理解耦的研究方法,同时有助于我国抢占宽温域高效储冷储热技术的高技术前沿。
      先进储冷储热材料与系统综合测试系统将针对先进储冷储热材料、单元与系统的全方位性能检测与分析,应用于超低温到超高温范围(-196~1000℃)、压力达10MPa,功率达2MWth储冷储热单元与系统的储冷储热容量、速度、效能及稳定性评价,材料制备、表征与系统结构选择匹配性、系统设计优化原则评价,涵盖储冷储热基础性研究与工程化应用综和性研究。本综合测试系统的建设将为我国储冷储热材料、单元与系统研制开发和性能评价提供必备的实验环境,为智能热调控及智能电网研发提供可靠稳定的实验支撑,也为新能源利用和工业节能推广提供技术支撑。
      


      2  子平台构成和设计方案

      根据科研对象和仪器装置的技术特点,并结合在相关领域长期积累的科研和技术经验,该子平台科学归纳为储冷储热材料分析模块和储冷储热模块两类模块,根据具体实验对象和工况不同,储冷储热模块中又细分为超低温储冷、中低温储冷以及高温储热模块。储冷储热材料分析测试模块、超低温储冷模块、中低温储冷模块和高温储热模块相互耦合,构成统一整体。
      


      3  系统主要参数

      1、可实现各类先进储冷储热材料的传储热性能分析与检测,包括蓄热系数、导热系数、热扩散率、比热、相变焓、热形变等。
      2、可实现温度范围达-196℃~1000℃,压力达10MPa,不低于3种气/液相传热介质的储冷储热实验测试。
      3、可实现储热(冷)/释热(冷)功率范围达100kWth~2MWth。