分布式能源, 2024, 9(3): 12-20 doi: 10.16513/j.2096-2185.DE.2409302

综述

颗粒堆积床显热储能技术概述

来振亚,, 侯成龙, 陈嘉映, 国旭涛, 韩高岩, 丁历威, 吕洪坤

国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，浙江省　杭州市　310014

Overview of Sensible Heat Energy Storage Technology for Particle Packed Bed

LAI Zhenya,, HOU Chenglong, CHEN Jiaying, GUO Xutao, HAN Gaoyan, DING Liwei, LYU Hongkun

State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd. Research Institute, Hangzhou 310014, Zhejiang Province, China

收稿日期: 2024-03-11  

基金资助: 国网浙江省电力有限公司科技项目.  B311DS230006

Received: 2024-03-11  

Fund supported: Science and Technology Project of State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd..  B311DS230006

作者简介 About authors

来振亚(1995)，男，博士，工程师，研究方向为高品质储热与综合能源，lzywyyx2015@163.com； , E-mail：lzywyyx2015@163.com

侯成龙(1993)，男，博士，工程师，研究方向为碳捕集与综合能源； 。

陈嘉映(1994)，女，博士，工程师，研究方向为综合能源； 。

国旭涛(1993)，男，硕士，工程师，从事分布式能源相关研究工作； 。

韩高岩(1989)，男，硕士，高级工程师，从事分布式能源经济性分析工作； 。

丁历威(1979)，男，硕士，高级工程师，从事综合能源与能效相关研究工作； 。

吕洪坤(1981)，男，博士，教授级高级工程师，从事综合能源建模、经济分析、设计等相关研究工作 。

摘要

颗粒堆积床显热储能技术具有系统构造简单、建造和运维成本较低、运行温度区间广等优点，在新能源消纳、工业余热利用和清洁供热等方面具有巨大的应用潜力。首先，从储能材料、储能容器两方面对颗粒堆积床显热储能技术进行介绍，概述颗粒堆积床显热储能领域的研究进展；其次，总结分析各设计参数对堆积床气流阻力特性、储热特性、热分层特性的影响，对可回收固体废弃物作为新型储能材料进行技术经济可行性分析，旨在为颗粒堆积床显热储能系统的优化设计提供参考。研究结果表明：床层的热容量是影响堆积床储能特性的最关键因素；与现有储能材料相比，将固体废弃物回收再利用为堆积储能材料具有较为明显的优势。

关键词： 颗粒堆积床 ; 显热储能 ; 储热特性 ; 气流阻力 ; 热分层

Abstract

Sensible heat energy storage technology of particle packed bed has the advantages of simple system structure, low construction and operation costs, and wide operating temperature range. It has huge application potential in new energy consumption, industrial waste heat utilization, and clean heating. This article first introduces sensible heat energy storage technology of particle packed bed from two aspects: energy storage materials and energy storage containers, and summarizes the latest research progress in this field. It summarizes and analyzes the influence of various design parameters on the airflow resistance characteristics, heat storage characteristics, and thermal stratification characteristics of the packed bed. The techno-economic viability analysis of recyclable solid waste as a new type of energy storage material is conducted, aiming to provide reference for the optimization design of particle packed bed sensible heat storage systems. The research results indicate that the heat capacity of the bed is the most critical factor affecting the energy storage characteristics of the packed bed. Compared with existing energy storage materials, recycling and reusing solid waste into packed energy storage materials has significant relative advantages.

Keywords： particle packed bed ; sensible heat energy storage ; heat storage characteristics ; airflow resistance ; thermal stratification

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本文引用格式

来振亚, 侯成龙, 陈嘉映, 国旭涛, 韩高岩, 丁历威, 吕洪坤. 颗粒堆积床显热储能技术概述. 分布式能源[J], 2024, 9(3): 12-20 doi:10.16513/j.2096-2185.DE.2409302

LAI Zhenya, HOU Chenglong, CHEN Jiaying, GUO Xutao, HAN Gaoyan, DING Liwei, LYU Hongkun. Overview of Sensible Heat Energy Storage Technology for Particle Packed Bed. Distributed Energy[J], 2024, 9(3): 12-20 doi:10.16513/j.2096-2185.DE.2409302

0　引言

风光等新能源具有随机性和间歇性，需要配备一定的储能容量来保障电网稳定并促进新能源消纳。近年来，在政策和资金的支持下，以储热/冷、压缩空气储能、储氢等为代表的储能技术得到了大规模示范应用[1,2,3,4]。

热能是人类最广泛使用的能量形式之一[5]。在众多储能技术中，储热技术具有独特的发展优势。按储能原理，储热技术可分为显热、潜热及热化学3种类型。与其他储能形式相比，显热储能能以较低成本助力太阳能热利用系统高效运行，是大规模应用中使用最广泛、也是唯一实现商业化应用的储能技术[6]。

颗粒堆积床显热储能技术由于具有成本低、储热原理简单、运行温度区间广等优点，成为储热领域的研究热点之一。该技术具有广泛的应用范围，既可满足电力生产、工业余热利用等高温场景的储能需求，也适用于温室加热(种植)、农作物干燥、空间加热等低温应用[7]。早在1982年，Solar One光热电站就将工业规模堆积床储能系统应用于聚光式太阳能发电领域[8]。该系统采用沙石混合物和油分别作为储热介质和传热流体，储能容量182 MW·h。Siemens Gamesa公司利用德国汉堡一个退役的传统火电厂，建造了一个成本极低的堆积床储能系统[9]。该系统利用电阻加热器将空气加热后鼓入由1 000 t火山岩组成的堆积床，使岩石升温至750 ℃，可实现130 MW·h储能1周。近年来，余热利用方面也出现了堆积床储能商业化产品。Brenmiller公司[10]推出一款名为“bGen™”的750 MW·h岩石基储能系统以回收工业余热，该系统可在350～750 ℃的宽温度范围和高达12×106 Pa的压强范围内工作。由于基础设施的限制、相对较高的投资成本及工业技术支持的缺乏，集成堆积床储能的低温太阳能系统目前并没有实现广泛的应用[7]。

目前大多数关于堆积床储能系统的研究处于实验室规模和原型示范阶段，只有极少数研究处于商业大规模应用阶段。大力发展储热技术对清洁能源消纳和提高能源综合利用效率具有重要意义。为设计开发运行可靠、热循环效率高，并具有成本效益的堆积床显热储能系统，有必要更好地理解这项涉及诸多物理现象的储能技术。本文首先从储能材料、储能容器2方面对颗粒堆积床显热储能技术进行介绍，概述该领域最新的研究进展；其次，总结分析各设计参数对堆积床气流阻力特性、储热特性、热分层特性的影响；最后，对可回收固体废弃物作为新型储能材料进行技术经济可行性分析，旨在为颗粒堆积床显热储能系统的优化设计提供参考。

1　颗粒堆积床显热储能技术

图1为颗粒堆积床显热储能技术示意图[11]。颗粒状的储能材料填充于储能容器(储罐)内，形成堆积床层，作为储能介质。蓄热时，高温传热流体纵向穿过堆积床，在与储能材料充分接触、换热的同时将热量存储于床层中；释热过程与蓄热过程相反，低温传热流体反向穿过堆积床。与所有显热储能技术一致，颗粒堆积床显热储能技术通过储罐内部储能材料自身的温度升降来实现蓄热与释热。传热流体一般包括空气[11,12]、超临界二氧化碳[13,14]、热烟气[15]、导热油[16]、熔盐[17]等。不同传热流体的性能对比分析如表1所示[11,12,13,14,15,16,17]。以液体等高比热流体作为传热介质时，传热流体可同时作为储热介质，这样的储能系统称之为“双介质储能系统”。本文主要针对空气-颗粒堆积床显热储能系统进行总结分析。

表1   颗粒堆积床显热储能中常见传热流体的对比

Table 1  Comparison of common heat transfer fluids for sensible heat energy storage of particle packed bed

传热流体优越性局限性
空气运行温度区间广，成本低，粘度小，腐蚀性弱，安全，清洁导热系数低，比热容低
超临界二氧化碳运行温度区间广，可实现更高的热效率，导热系数较高，粘度较低，对环境友好泄露风险大，系统建设成本相对较高
热烟气运行温度区间广，粘度小导热系数低，比热容低，腐蚀性强，可能含有粉末、颗粒等杂质
导热油凝固点低，导热系数恒定，腐蚀性弱热稳定温度较低，粘度大，成本高，蒸气压力高，易燃易炸
熔盐比热容高，饱和蒸汽压低高温下腐蚀性较强，凝固点较高，成本高

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图1

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图1   颗粒堆积床显热储能技术示意图

Fig.1   Schematic diagram of sensible heat energy storage technology for particle packed bed


与其他储热技术相比，颗粒堆积床显热储能具有诸多优势：(1)多以岩石、混凝土、陶瓷等材料作为储能介质，材料来源广泛易获取；(2)储热原理清晰，系统设备构造简单，建造及运维成本较低；(3)储能温度区间广，采用空气等气体作为传热流体，储能温度上限可达1 000 ℃以上，不仅可满足普通工业余热利用及生活供热等需求，同时可满足新一代超高温太阳能光热发电的储能需求；(4)储能密度良好。尽管原理上显热储能密度较低，但极高的储能上限温度可将颗粒堆积床储能系统的储能密度进行拓展，以获得令人满意的储热性能。

1.1　储能材料

储能材料是颗粒堆积床显热储能技术的核心。颗粒堆积床显热储能的基本原理如下：

Q=V∫T1T2ρa(T)Cp(T)dT

式中：Q为堆积床储能系统的蓄热量，kJ；V为储能材料的体积，m3；ρa为颗粒材料的密度，kg/m3；Cp为储能材料的比热容，kJ/(kg·K)；T∈[T1，T2]，为温度，K。

在堆积床体积一定时，储能材料须具备较大的堆积密度和比热容，才能尽可能提高储能系统的蓄热量；同时，材料须具备良好的热稳定性和热耐受性，以便延长使用寿命。常见的堆积床显热储能材料主要包括岩石类[11]、陶瓷类[11]、混凝土类等[18,19]。常见的岩石类储能材料包括花岗岩、玄武岩、砂岩、石灰岩、石英岩等。岩石类和混凝土类材料来源广泛、成本低廉，但导热系数较低；与之相比，陶瓷类材料具有明显更高的导热系数，但成本也更高。

1.2　储能容器

典型颗粒堆积床储能容器的结构如图2所示[20]。储罐大多呈圆柱形或立方体形，储罐主要由流体进口、罐体、流体出口、保温层等组成。储罐一般竖直放置，气体自上而下轴向流动穿越堆积床层。罐体底部一般放置篦板，以实现对床层材料的支撑并促进气体流通。储罐进出口一般布置有流体分配器，以实现流体在堆积床层内的均匀流动。

图2

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图2   典型颗粒堆积床储罐示意图

Fig.2   Schematic diagram of storage tank for typical particle packed bed


1.3　研究进展

堆积床储热的研究范围十分宽广，涉及理论分析、材料表征、实验验证、数值模拟及参数化研究等。大部分研究对比分析了不同的储热材料、不同的储罐(堆积床层)构造及不同的运行参数对储热性能的影响规律。其中，储罐构造的优化及流动方式的改进、堆积床的分层及显热与潜热的结合是堆积床储能领域极具潜力的发展方向[21]。

由于显热储能面临释热阶段出流温度逐渐下降的问题，在堆积床显热储能中添加相变材料，可在稳定出流温度的同时增大储能容量[22]。床层内尖锐温跃层的形成和维持对堆积床储热系统的高效运行至关重要。通过分层，可改善床层内的温跃层特性或气流阻力特性。文献[23]提出一种轴向分层堆积床储能系统，如图3所示。与简易布置相比，该分层布置可减小压降64%。同时，分层布置可改善传热锋面形状，在循环运行中可以更快进入稳定状态。文献[24]则提出径向分层的自绝缘堆积床储能系统，如图4所示。该系统在内层布置较大颗粒，以减小压降；外层布置较小颗粒，以弱化颗粒间的热辐射，从而减小有效热导率并最终抑制温跃层退化。

图3

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图3   轴向分层储热系统

Fig.3   Axial layered heat storage system


图4

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图4   径向分层储热系统

Fig.4   Radial layered heat storage system


储罐构造的优化及流动方式的改进方面，文献[25]提出具有截锥形状的储罐，以便在热膨胀过程中利用侧向压力向上引导蓄热材料，来减轻作用在侧墙上的法向作用力，如图5所示。

图5

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图5   截锥形储罐系统示意图

Fig.5   Schematic diagram of truncated conical storage tank system


文献[26]开展了名为“技术商业化基金”的试验，设计了一个100 kW·h的径向流砾石堆积床储能系统，如图6所示。利用数值模拟对放大到100 MW·h的堆积床储热系统进行了4个4天周期的储热循环，获得了90%的㶲回收效率。文献[27]开发了一个49.7 kW·h的径向流堆积床。700 ℃储热试验测试表明：气流压降低于100 Pa，储热期间的热损失大约1.1%，整体热效率可达71.8%。径向流堆积床设计的优点在于可大幅减小气流压降，但缺点是会引起温跃层退化。

图6

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图6   径向流储热系统

Fig.6   Radial flow heat storage system


文献[28]设计了一个部分埋于地下的水滴形岩石床储能系统，如图7所示。该系统中的电加热器布置在储罐顶部，岩床内部中心有流体管道以便实现可逆的垂直气流配置。1 MW·h中试装置的675 ℃储热实验表明，储热热效率可达到80.7%，可实现最大58.06 kW的热输出。

图7

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图7   “水滴”储热系统

Fig.7   Heat storage system named Droplet


相比于竖直布置，储罐水平布置可使系统具有更简单的管道设计。文献[29,30]提出一个名为“Cellflux”的储罐概念，如图8所示。并对一个使用空心砖作为储热材料的中试规模(27.885 m3)蓄热体进行了390 ℃的蓄热测试。文献[31]对一个储热容量为450 kW·h的鞋盒形岩石床水平储热系统进行了600 ℃蓄热测试，如图9所示。实验结果表明，浮力效应显著影响床层内的温度分布，并最终影响可回收的㶲量。

图8

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图8   Cellflux储热系统

Fig.8   Cellflux heat storage system


图9

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图9   “鞋盒”储热系统

Fig.9   Heat storage system named Shoebox


2　颗粒堆积床储能特性的影响因素

2.1　气流阻力特性的影响因素

气流阻力特性指传热工质穿过堆积床层时所产生的的摩擦阻力(压降)特性。学界普遍采用经典的Ergun方程来描述通过床层的气流压降：

ΔpH=G2ρfd(A01−εε2Φ2μGd+B01−εε3Φ)+ρfgΔTT

式中：Δp为流体穿过床层的压降，Pa；H为床层高度，m；G为流体穿过床层单位截面的质量流率，kg/(m2·s)；ρf为流体的密度，kg/m3；d为堆积颗粒的直径，m；A0、B0为相关常数；ε为堆积床的空隙率；Φ为堆积颗粒的球形度；μ为气体的动力粘度，Pa·s；g为重力加速度，9.81 m/s2；ΔT为温度变化量，K。

由式(2)可得，堆积床的气流阻力特性主要受床层空隙率及颗粒直径影响。堆积床空隙率越小，颗粒直径越小，则床层的气流阻力特性越强，即穿过堆积床层的气流压降越大。由于蓄热释热过程中提供气流动力需要消耗风机功率，因此需要选择合适的颗粒直径和堆积床布置参数，以便在床层的储热量和所耗风机功率之间进行折中。

2.2　储热特性的影响因素

颗粒堆积床显热储能系统的蓄热及释热过程本质上是传热流体与多孔介质的换热过程。堆积床的储热特性受各种设计参数(包括堆积床的形状、尺寸，储能材料的热物理特性等)的影响。

储罐设计方面，文献[25]对圆台形储热容器的研究表明：相同体积下，圆台形容器具有比圆柱形容器更高的储热量；同时，由于更大的体面比，圆台形容器的壁面散热损失相对较小。文献[32]等提出采用多个小直径储罐代替1个大直径储罐进行储热，因为小直径储热系统中，气流速度更快，流道更长，可强化传热。

影响储能特性的材料热物性主要包括材料的密度、比热、粒度、形状、热导率等。减小材料粒度，提高材料密度及比热可增大系统的储热容量，减缓床层中的动态热行为[33,34,35]。此外，由于小粒径堆积床具有更小的空隙率，减弱了储热过程中的散热损失，有利于获得更高的循环热效率[12]。文献[36]对比分析了3种不同形状的花岗岩颗粒作为储能单元的优劣。岩石型颗粒成本最低；立方体型颗粒安装及运行中稳定性最好，与传热流体的接触面积最大；球型颗粒成本最高，与传热流体的接触面积最小。储热实验表明，岩石型具有最优的储能效率，其次是球形，立方体型最差。这意味着球形度并不是决定蓄热效率的唯一参数。材料热导率对床层热行为的影响较为复杂。文献[33]通过数值研究发现，在一定时间内，提高材料热导率可大幅提升床层温度上升速率和蓄热量，但超过某个时刻后，这一趋势将会反转。这是因为高热导率材料在蓄热初始时温度上升更快，使得传热工质与蓄热介质之间的温差不断减小，从而使传热速率持续下降。文献[37]数值研究表明，与堆积质量和储能容量相比，材料的热导率对蓄热时间的影响相对较小。文献[11]对比分析了烧结矿、岩石、氧化铝球的储热特性，发现堆积床的热容量和空隙率是影响热行为的最关键因素，而热导率对床层热行为影响较小。

2.3　热分层特性的影响因素

传热工质通过储热床层时，优先与最先接触的储热材料进行换热。蓄热及释热过程中，会在储罐内形成一个温度剧烈变化的床层，学界一般称之为“温跃层”或“斜温层”。蓄热床层的热分层特性受材料热物性和床层结构特性的双重影响[11,12]。蓄热材料热容量越大，床层空隙率越小，则蓄热中形成的温跃层愈加尖锐。与大尺寸材料相比，小粒度材料具有更小的床层空隙率和更大的比表面积，抑制了气体流动方向上的传热传质，因而具有更好的热分层特性。

实际应用中，蓄热与释热过程间存在一定时长的储热阶段。受床层内自然对流、导热及储罐外壁热损失的影响，储罐内高温区域的热损失快于低温区域，储热阶段堆积床层内会重新建立热平衡，使得温跃层逐渐衰退[7]，造成不可逆的㶲损失。储能特性优良的堆积床及保温性能良好的储罐能在储热阶段使温跃层衰退尽可能小，从而维持存储能量的高品位。储热阶段的热分层特性同样受堆积床设计参数的影响。文献[11]对比分析了储热阶段岩石、氧化铝、烧结矿3种床层中的温跃层演化特性。结果表明，床层热容量越大、空隙率越小，则温跃层衰退越慢。而颗粒材料的热导率对温跃层衰退的影响较小。材料粒径越小，则床层空隙率越小，弱化了床层内的自然对流，有利于斜温层的维持[12]。

3　新型储能材料的技术经济可行性分析

筛选或开发来源广泛、成本低廉、性能优良的蓄热材料是储能领域的研究热点。近年来部分学者提出将采矿和冶金工业的废弃物或副产物、含石棉废物、城市生活垃圾及粉煤灰等固体废弃物作为储能材料，以降低蓄热材料的成本并实现固体废弃物的回收利用[38]。这些可回收废弃物本身来自于燃烧、冶炼等高温物理过程，具有优良的耐高温特性。本文选取电弧炉渣、含石棉废物及燃煤电厂煤灰渣3类固体废弃物，将其与高温混凝土、氧化铝球、岩石颗粒这3种典型的堆积储能材料进行对比分析，综合评估可回收废弃物作为新型储能材料的技术经济可行性。表2给出了堆积床显热储能材料的热物理特性。可回收废弃物的成本为60～600元/t，与现有典型储能材料相比，具有明显的竞争优势。

表2   堆积床显热储能材料的热物理特性

Table 2  Thermophysical properties of sensible heat energy storage materials for packed beds

材料密度/(kg·m－3)比热/[kJ·(kg·K)－1]价格/(元·t－1)参考文献
高温混凝土2 2501.050 0620文献[39]
氧化铝球3 6221.100 08 000文献[11]
岩石颗粒2 7621.064 0280文献[11]
电弧炉渣13 4300.933 0620文献[39]
电弧炉渣23 7700.912 0620文献[39]
粉煤灰1 7201.655 0125文献[40]
煤底灰1 2682.125 0125文献[40]
煤底熟料2 3481.700 0125文献[40]
阜康煤大渣3 0441.006 0125文献[38]
阜康煤粒化渣2 9160.986 4125文献[38]
红沙泉煤粒化渣2 7610.988 9125文献[38]
含石棉废物3 1201.025 062文献[41]

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参考文献[42]对材料的挑选策略，一种材料的综合性能指标是与功能需求、几何形状和材料特性紧密相关的，可描述为

P=f(F,S,M)

式中：P为材料的综合性能指标；F、S、M分别为描述材料功能需求、几何形状和材料特性的物理量。

最优设计应该能使综合性能指标P最大化。具体到储能领域，须使单位材料成本的储能容量A最大化[43]。A计算如下：

A=Cp(T)C

式中C为材料的成本，元/t。

图10展示了堆积床显热储能材料的技术经济性，图中气泡大小表示单位储能容量(1 kW·h)需要的储能材料成本。可见：可回收废弃物作为储能材料，其热容量区间为2 700～4 000 kJ/(m3·K)，与高温混凝土、氧化铝球、岩石颗粒等典型储热材料的热容量相当；可回收废弃物，尤其是含石棉废物和燃煤电厂煤灰渣，具有比典型储能材料更好的技术经济性，因为它们位于图的左上方，并且气泡的面积更小，意味着单位成本有更大的储能容量。总体上，根据最大化储能容量和最小化材料成本的原则，废弃物资源化再利用形成的储能材料与现有典型储能材料相比，具有较为明显的竞争优势。

图10

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图10   堆积床显热储能材料的技术经济性

Fig.10   Technical and economic feasibility of sensible heat energy storage materials for packed beds


此外，将此类废弃物作为新型储能材料，可实现采矿、金属冶炼、煤电等行业的废弃物回收和增值利用，同时缓解垃圾填埋处理的压力并减少岩石等自然资源的开采，有利于实现可持续发展。

4　结语

颗粒堆积床显热储能技术在清洁能源消纳和余热利用领域具有巨大的应用潜力。尽管已有大量的研究工作致力于实现堆积床储热的最优性能，但较大的压降、温跃层的退化及差强人意的传热储热性能是颗粒堆积床储能未能实现大规模商业化应用的主要原因。近年来，学者们提出通过分层设计来降低传热流体通过床层的气流压降，各种新颖的储罐结构及传热流体流动方式不断被提出以强化储罐的传热特性。各设计参数对堆积床气流阻力特性、储热特性和热分层特性的影响具有强相关性，须根据具体储热应用场景的特定需求对储热系统进行科学合理的优化设计。为降低储热成本，可回收废弃物逐渐成为堆积床储热研究的热点，其是新型储能材料的替代选择之一。以含石棉废物和燃煤电厂煤灰渣为代表的废弃物与现有典型储能材料相比，具有较为明显的竞争优势。

参考文献

姜竹，邹博杨，丛琳，等.

储热技术研究进展与展望

[J]. 储能科学与技术，2022, 11(9): 2746-2771.

[本文引用: 1]

JIANG Zhu, ZOU Boyang, CONG Lin, et al.

Recent progress and outlook of thermal energy storage technologies

[J]. Energy Storage Science and Technology, 2022, 11(9): 2746-2771.

[本文引用: 1]

徐运飞，吴水木，李英杰.

面向太阳能热发电的CaO-CO2热化学储热技术研究进展

[J]. 发电技术，2022, 43(5): 740-747.

[本文引用: 1]

XU Yunfei, WU Shuimu, LI Yingjie.

Research progress of CaO-CO2 thermochemical heat storage technology for concentrated solar power plant

[J]. Power Generation Technology, 2022, 43(5): 740-747.

[本文引用: 1]

王依妍，陈景文.

基于ISSA的光储微网混合储能容量优化配置

[J]. 智慧电力，2023, 51(4): 23-29, 53.

[本文引用: 1]

WANG Yiyan, CHEN Jingwen.

ISSA-based optimal configuration of optical storage microgrid hybrid energy storage capacity

[J]. Smart Power, 2023, 51(4): 23-29, 53.

[本文引用: 1]

刘大正，崔咏梅，赵飞.

新型储能商业化运行模式分析与发展建议

[J]. 分布式能源，2022, 7(5): 46-55.

[本文引用: 1]

LIU Dazheng, CUI Yongmei, ZHAO Fei.

Operating mode analysis and developmental suggestions of new energy storage in commercial application scenarios

[J]. Distributed Energy, 2022, 7(5): 46-55.

[本文引用: 1]

AMIRI L, ERMAGAN H, KURNIA J C, et al.

Progress on rock thermal energy storage (RTES): A state of the art review

[J]. Energy science & engineering, 2024, 12(2): 410-437.

[本文引用: 1]

ACHKARI O, EL FADAR A.

Latest developments on TES and CSP technologies: Energy and environmental issues, applications and research trends

[J]. Applied Thermal Engineering, 2020, 167(1): 114806.

[本文引用: 1]

GAUTAM A, SAINI R P.

A review on sensible heat based packed bed solar thermal energy storage system for low temperature applications

[J]. Solar Energy, 2020, 207: 937-956.

[本文引用: 3]

ESENCE T, BRUCH A, MOLINA S, et al.

A review on experience feedback and numerical modeling of packed-bed thermal energy storage systems

[J]. Solar Energy, 2017, 153: 628-654.

[本文引用: 1]

COLLINS L.

Siemens Gamesa launches revolutionary thermal storage pilot

[EB/OL]. (2019-06-12)[2024-03-25]. .

URL     [本文引用: 1]

Brenmiller Energy.

BGen™ brenmiller energy industrial waste heat

[EB/OL]. [2024-03-25].

URL     [本文引用: 1]

ZHOU H, LAI Z, CEN K.

Experimental study on energy storage performances of packed bed with different solid materials

[J]. Energy, 2022, 246: 123416.

[本文引用: 10]

LAI Z, ZHOU H, ZHOU M, et al.

Experimental study on storage performance of packed bed thermal energy storage system using sintered ore particl

[J]. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2022, 238: 111654.

[本文引用: 5]

BATTISTI F G, DE ARAUJO PASSOS L A, DA SILVA A K.

Performance mapping of packed-bed thermal energy storage systems for concentrating solar-powered plants using supercritical carbon dioxide

[J]. Applied Thermal Engineering, 2021, 183, 116032.

[本文引用: 2]

BATTISTI F G, DE ARAUJO PASSOS L A, DA SILVA A K.

Economic and environmental assessment of a CO2 solar-powered plant with packed-bed thermal energy storage

[J]. Applied Energy, 2022, 314, 118913.

[本文引用: 2]

SCHWARZMAYR P, BIRKELBACH F, WALTER H, et al.

Packed bed thermal energy storage for waste heat recovery in the iron and steel industry: A cold model study on powder hold-up and pressure drop

[J]. Journal of Energy Storage. 2024, 75: 109735.

[本文引用: 2]

LIN L, WANG L, BAI Y, et al.

Heat transfer characteristics of the innovative spray-type packed bed thermal energy storage: An experimental study

[J]. Journal of Energy Storage, 2023, 73: 108573.

[本文引用: 2]

ZHAO B, CHENG M, LIU C, et al.

System-level performance optimization of molten-salt packed-bed thermal energy storage for concentrating solar power

[J]. Applied Energy, 2018, 226: 225-239.

[本文引用: 2]

AGRAWAL P, GAUTAM A, KUNWAR A, et al.

Performance assessment of heat transfer and friction characteristics of a packed bed heat storage system embedded with internal grooved cylinders

[J]. Solar Energy, 2018, 161: 148-158.

[本文引用: 1]

GAUTAM A, SAINI R P.

Experimental investigation of heat transfer and fluid flow behavior of packed bed solar thermal energy storage system having spheres as packing element with pores

[J]. Solar Energy, 2020, 204: 530-541.

[本文引用: 1]

来振亚.

颗粒堆积床烧结及储能特性研究

[D]. 杭州：浙江大学，2022.

[本文引用: 1]

LAI Zhenya.

Investigation of sintering and energy storage characteristics of particle packed bed

[D]. Hangzhou: Zhejiang University, 2022.

[本文引用: 1]

ALMENDROS-IBÁÑEZ J A, FERNÁNDEZ-TORRIJOS M, DÍAZ-HERAS M, et al.

A review of solar thermal energy storage in beds of particles: Packed and fluidized beds

[J]. Solar Energy, 2019, 192: 193-237.

[本文引用: 1]

LIAO Z, ZHAO G, XU C, et al.

Efficiency analyses of high temperature thermal energy storage systems of rocks only and rock-PCM capsule combination

[J]. Solar Energy, 2018, 162: 153-164.

[本文引用: 1]

AMEEN M T, MA Z, SMALLBONE A, et al.

Experimental study and analysis of a novel layered packed-bed for thermal energy storage applications: A proof of concept

[J]. Energy Conversion and Management, 2023, 277: 116648.

[本文引用: 1]

TREVISAN S, GUEDEZ R.

Design optimization of an innovative layered radial-flow high-temperature packed bed thermal energy storage

[J]. Journal of Energy Storage, 2024, 83: 110767.

[本文引用: 1]

ZANGANEH G, PEDRETTI A, ZAVATTONI S, et al.

Packed-bed thermal storage for concentrated solar power-Pilot-scale demonstration and industrial-scale design

[J]. Solar Energy, 2012, 86(10): 3084-3098.

[本文引用: 2]

GERSTLE W H, SCHROEDER N R, MCLAUGHLIN L P, et al.

Experimental testing and computational modeling of a radial packed bed for thermal energy storage

[J]. Solar Energy, 2023, 264: 111993.

[本文引用: 1]

TREVISAN S, WANG W, GUEDEZ R, et al.

Experimental evaluation of an innovative radial-flow high-temperature packed bed thermal energy storage

[J]. Applied Energy, 2022, 311: 118672.

[本文引用: 1]

KNOBLOCH K, MUHAMMAD Y, COSTA M S, et al.

A partially underground rock bed thermal energy storage with a novel air flow configuration

[J]. Applied Energy, 2022, 315: 118931.

[本文引用: 1]

ODENTHAL C, STEINMANN W D, ZUNFT S.

Analysis of a horizontal flow closed loop thermal energy storage system in pilot scale for high temperature applications-Part I: Experimental investigation of the plant

[J]. Applied Energy, 2020, 263: 114573.

[本文引用: 1]

ODENTHAL C, STEINMANN W D, ZUNFT S.

Analysis of a horizontal flow closed loop thermal energy storage system in pilot scale for high temperature applications-Part II: Numerical investigation

[J]. Applied Energy, 2020, 263: 114576.

[本文引用: 1]

SOPRANI S, MARONGIU F, CHRISTENSEN L, et al.

Design and testing of a horizontal rock bed for high temperature thermal energy storage

[J]. Applied Energy, 2019, 251: 113345.

[本文引用: 1]

WANG Y, WANG Z, YUAN G.

Control strategy effect on storage performance for packed-bed thermal energy storage

[J]. Solar Energy, 2023, 253: 78-84.

[本文引用: 1]

ALY S L, EL-SHARKAWY A I.

Effect of storage medium on thermal properties of packed beds

[J]. Heat Recovery Systems & CHP, 1990, 10(5-6): 509-517.

[本文引用: 2]

CALDERON-VASQUEZ I, SEGOVIA V, CARDEMIL J M, et al.

Assessing the use of copper slags as thermal energy storage material for packed-bed systems

[J]. Energy, 2021, 227: 120370.

[本文引用: 1]

EDDEMANI A, BAMMOU L, TISKATINE R, et al.

Evaluation of the thermal performance of the air-rock bed solar energy storage system

[J]. International Journal of Ambient Energy, 2021, 42(15): 1-29.

[本文引用: 1]

NEMŚ M, NEMŚ A, GĘBAROWSKA K.

The influence of the shape of granite on the heat storage process in a rock bed

[J]. Energies, 2020, 13(21): 5662-5677.

[本文引用: 1]

TUTTLE J F, WHITE N, MOHAMMADI K, et al.

A novel dynamic simulation methodology for high temperature packed-bed thermal energy storage with experimental validation

[J]. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 2020, 42: 100888.

[本文引用: 1]

LAI Z, CEN K, ZHOU H.

Applicability of coal slag for application as packed bed thermal energy storage materials

[J]. Solar Energy, 2022, 236: 733-742.

[本文引用: 4]

ORTEGA-FERNANDEZ I, CALVET N, GIL A, et al.

Thermophysical characterization of a by-product from the steel industry to be used as a sustainable and low-cost thermal energy storage material

[J]. Energy, 2015, 89: 601-609.

[本文引用: 3]

AGALIT H, ZARI N, MAAROUFI M.

Suitability of industrial wastes for application as high temperature thermal energy storage (TES) materials in solar tower power Plants: A comprehensive review

[J]. Solar Energy, 2020, 208: 1151-1165.

[本文引用: 3]

PY X, CALVET N, OLIVES R, et al.

Recycled material for sensible heat based thermal energy storage to be used in concentrated solar thermal power plants

[J]. Journal of Solar Energy Engineering, 2011, 133(3): 031008-031015.

[本文引用: 1]

ASHBY M F. Materials selection in mechanical design[M]. Oxford: Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005.

[本文引用: 1]

FERNÁNDEZ A I, MARTÍNEZ M, SEGARRA M, et al.

Selection of materials with potential in sensible thermal energy storage

[J]. Solar Energy Materials and Solar Cells, 2010, 94(10): 1723-1729.

[本文引用: 1]

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