火力发电副产品粉煤灰在电力储能中的应用机理与实施路径

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火力发电副产品粉煤灰在电力储能中的应

用机理与实施路径

05 月08 日

一、粉煤灰的物理化学特性分析

1. 成分构成：主要含硅酸盐、氧化铝及未燃尽碳微粒，粒径分布从亚微米级到

数百微米不等。其中 C类粉煤灰因活性成分占比高，在储能应用中更具优势。

2. 热力学性质：比热容达 0.8-1.2 kJ/(kg·K)，相变焓值显著，具备储热介质的

基本条件。

二、基于多原理耦合的储能机制

1. 显热储存：利用材料热容特性，在 300-600℃区间内存储过剩电能转化的热

能，释能时通过热交换器驱动汽轮机发电。

2. 化学储热：粉煤灰中 CaO 与MgO 等组分可与水蒸气发生放热水化反应，反

应焓约 1200kJ/kg，可控条件下能量密度优于熔盐储热。

三、规模化应用的工程技术方案

1. 改性堆存体系：设计密闭仓体控制堆存密度≥1.6t/m³，配合温度梯度管理

（高温区＞500℃，低温区＜200℃），储释能效率可提升至 75%以上。

2. 复合储能混凝土：按粉煤灰占比 30%-50%与骨料混合，成型后导热系数达

1.5W/(m·K)，充放热循环稳定性超过 5000 次。

当前示范项目表明，粉煤灰储能系统可消纳电网 30%的波动负荷，全生命周期

成本较锂电池低 40%。随着储热材料配比优化和反应器设计进步，该技术有望

成为火电转型的重要支撑。

煤灰石储热技术的多种应用与探讨

2024 年10 月10 日

煤灰石储热技术是近年来备受关注的一种能源存储方式。煤灰石具有良好的储

热性能和稳定性，因此在多种储热技术中得到了广泛应用。下面将详细介绍几

种主要的煤灰石储热技术。

一、显热储热技术

显热储热是利用煤灰石等材料所储蓄的热能来存储和放出热量。这种技术的优

点是储热方式直接、简单，成本相对较低。煤灰石具有较高的比热容，能够吸

收和存储大量的热能，因此在显热储热技术中具有很大的潜力。

二、潜热储热技术

潜热储热，又称相变储热，是利用物质在相变过程中吸收或放出热量来进行储

热的技术。煤灰石可以与其他相变材料结合，通过其相变过程来存储和释放热

能。这种技术的优点是储热密度高，能够在较小的温差下实现大量的热能存储。

三、热化学储热技术

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摘要：

火力发电副产品粉煤灰在电力储能中的应用机理与实施路径05月08日一、粉煤灰的物理化学特性分析1.成分构成：主要含硅酸盐、氧化铝及未燃尽碳微粒，粒径分布从亚微米级到数百微米不等。其中C类粉煤灰因活性成分占比高，在储能应用中更具优势。2.热力学性质：比热容达0.8-1.2kJ/(kg·K)，相变焓值显著，具备储热介质的基本条件。二、基于多原理耦合的储能机制1.显热储存：利用材料热容特性，在300-600℃区间内存储过剩电能转化的热能，释能时通过热交换器驱动汽轮机发电。2.化学储热：粉煤灰中CaO与MgO等组分可与水蒸气发生放热水化反应，反应焓约1200kJ/kg，可控条件下能量密度优于熔盐储热。三...

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