相變儲熱材料層

　　該研究團隊在一篇論文中描述道：“這個新型儲熱系統概念的關鍵在于組成相變儲熱材料層的填充物，它們的熔融溫度與整個系統儲熱與放熱時的溫度變化范圍非常吻合。”

　　這種新型儲熱系統是在開發一個叫做LTES（潛熱儲存）軟件時被意外發現的，該軟件將由加泰羅尼亞大學附屬公司TermoFluids于2015年進行商業化發布。

　　LTES和STES（顯熱儲存）軟件是專門為熔鹽儲熱系統提供建模的軟件，它們的開發工作目前正在以一個工作包的形式通過名為Tesconsol的項目進行開發。Tesconsol項目是一個聯合開發項目，參與方有瑞典皇家理工學院、道達爾（Total）石油公司、加泰羅尼亞理工大學、西班牙天然氣公司和西班牙Tecnalia研究院。

　　利用這兩個軟件可以使研發人員在虛擬條件下模擬不同類型儲熱系統的性能曲線，幾乎可以達到完全仿真的效果。

　　加泰羅尼亞大學Carlos-DavidPérez-Segarra教授表示：“接下來，我們團隊將深入分析該種儲熱系統的流體動力學問題、傳熱問題以及張力和變形等機械方面的問題。事實上，我們對于將其利用到太陽能領域特別是光熱發電方面非常感興趣。很重要的一點是：我們可以研發出先進的仿真代碼，它們可以忠實地再現特定條件下的實際情況。”

　　據了解，LTES和STES軟件可以將光熱發電儲熱罐內部的實際運行情況通過已經驗證的可靠的計算公式完整地描述出來。談到STES軟件，Perez-Segarra表示：“目前這些仿真代碼都已經通過了試驗驗證。”

　　除了可以幫助研發出新型的儲熱系統，這些軟件還可以幫助研發人員大大提高現有儲熱系統的效率。例如，這兩個軟件可以提示人們哪些熱損是可以避免的，而且它們的功能還不僅僅局限于此。

　　安全性和可靠性

　　在某些情況下，它們還可以用來幫助提高整個儲熱系統的安全性和可靠性。例如，在SolarPACES2014年會議專門介紹該軟件的一篇論文中提到，該研究團隊利用LTES軟件解決了傳統儲熱系統溫躍層中被稱為熱棘輪效應的難題。

　　目前，在需要反復加熱和制冷循環的容器底部塞滿填充材料已經逐漸成為一種趨勢。

　　雖然這些填充材料會給予容器壁一定的壓力，但加泰羅尼亞大學研究團隊表示他們可以利用LTES軟件來預測出罐壁所會受到的最大應力。目前他們已將該儲熱系統仿真技術應用到了位于內華達Boulder的由Acciona公司負責開發的SolarOne光熱電站的儲熱系統設計中。

　　Pérez-Segarra表示：“你可以在不同工作條件下利用不同的儲熱系統配置進行仿真測試，也就是說你可以把你想測試的任何工況條件下各種參數輸入來進行儲熱效率的仿真模擬試驗，比如不同材料的儲罐、不同的傳熱介質、不同的運行溫度和介質不同的粘度等等。”

　　值得一提的是，Tesconsol項目是目前獲得歐洲創新技術學院下屬KICInnoEnergy機構（可持續能源知識與創新機構）資金支持的唯一一個光熱發電項目。KICInnoEnergy是一個利用公眾基金支持具有巨大潛力的初創型公司的私營機構。

　　KICInnoEnergy西班牙伊比利亞分部的總經理MikelLasa表示：“已經進行了4年多的Tesconsol項目可以為儲熱系統提供最佳的優化工具。”

　　據之前發布的報道，除LTES和STES軟件之外，Tesconsol項目還在開發一款名為DYESOPT的軟件，其將可以幫助光熱電站開發商和運維商找到通過優化設計和運行實現電站利潤最大化的最佳方案。研發人員認為使用這種優化系統可以將該電站的最佳內部收益率從5%~10%提高到23%~24%左右。據了解，DYESOPT的軟件將通過一段時間的使用來不斷改善其適用性，與LTES和STES軟件一樣，該軟件預計也將在2015年投入商業化應用。