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限制碱金属热电转换器发电系统应用的主要原因分析

2020-01-10 18:18      责任编辑:边向阳    来源:www.newsijie.com    点击:
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限制碱金属热电转换器发电系统应用的主要原因分析
 
        碱金属热电转换器发电系统是以碱金属热电转换器为核心构成的整套发电装置,碱金属热电转换器是一种面积型发电器件,是直接热电能量转换器件,它应用β”-氧化铝固态电解质(BASE)的钠离子导电性能将热能直接转换为电能,具有高转换效率(大于30%)、高质量比功率(25~30W/kg)等特性。

        碱金属热电转换器发电系统可以工作在一个较大的温度区间,没有特别的热源要求,因此适合于各种热源,如太阳集聚热源、燃烧室热源、放射性同位素热源的反应堆等,因此碱金属热电转换器发电系统在许多潜在的应用中具有极大的吸引力。

        新思界发布的《2019-2023年碱金属热电转换器发电系统行业深度市场调研及投资策略建议报告 》目前国内碱金属热电转换器发电系统仍处于理论研发阶段,尚未实现商业化应用,没有生产企业。进行研发的单位主要是科研院所或国有企业,其中中船重工(上海)新能源有限公司研发了带有碱金属热电转换器的秸秆发电系统,上海发电设备成套设计研究院有限责任公司研发了集成碱金属热电转换器与二氧化碳循环的发电装置。此外,华北电力大学、南方科技大学和西安航科等离子体科技有限公司也有关于碱金属热电转换器相关的研发。

        新思界投资分析师指出,限制碱金属热电转换器发电系统应用的原因主要有如下三个方面:

        其一,技术难度较高。碱金属热电转换器发电系统的技术研发起步较晚,中国在该领域的研发在上世纪90年代才起步,技术基础薄弱。目前碱金属热电转换器发电系统的研发还处于理论阶段,在实际应用技术方面面临能量转换效率与理论预测相距甚远等问题,且在实际应用技术中产品的稳定性、可靠性不足等问题也比较突出。

        其二,研发投入较大。碱金属热电转换器发电系统的研发最早由中科院牵头,以国家经费为支持。经过二十多年的发展,现阶段该领域的研发还是主要集中于高校和科研院所,背后主要靠国家经费来支持。碱金属热电转换器发电系统的研发投入较高,在研发阶段材料采购和实验测试等需要投入几万甚至上百万的费用。碱金属热电转换器发电系统的研发周期长,从研发到商业应用还需要数年的时间,这期间还需要持续进行投资。因此受研发投入较大的限制,企业进行碱金属热电转换器发电系统研发的积极性较差。

        其三,市场对该技术的需求并不迫切。碱金属热电转换器发电系统主要用于电力行业,目前发电的方式有多种,包括传统的燃煤发电、水力发电等,新兴的太阳能发电、风能发电、垃圾焚烧发电等。下游用户可选择的清洁与非清洁发电方式多样,对新型发电方式的需求并不迫切。虽然碱金属热电转换器发电系统具有清洁环保、转换效率高的优势,但在现阶段该项技术研发投入高昂且研发技术尚未实现商业化,对于下游用户来说该项技术的性价比不高,用户对该技术的认知度也不高。

        由于碱金属热电转换器发电系统仍处于研发阶段,尚未实现商业化,因此当前该行业需求市场为空白状态。从碱金属热电转换器发电系统潜在应用领域来看,其在垃圾焚烧发电、秸秆发电等领域的应用得到了很多研究者的关注,并有相关的研究成果产生。目前我国垃圾发电产业发展快速,企业投资积极性较大,市场空间较大,一旦碱金属热电转换器发电系统技术得到突破并得以商业化,其在垃圾发电领域将拥有较大的需求潜力。而秸秆发电目前则面临诸多问题,例如秸秆收购难、收购价高、技术难度较大等,企业亏损面较大,投资积极性较差,亟需开发新的技术来降低企业发电成本。
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