太陽能熱發(fā)電站選用電伴熱計(jì)劃來替代蒸汽伴熱的案例分析，不帶儲(chǔ)熱的光熱電站對(duì)保溫的請(qǐng)求較低，選用通常的氣凝膠等傳統(tǒng)保溫計(jì)劃即可到達(dá)保溫意圖。而關(guān)于帶儲(chǔ)熱的光熱電站，因?yàn)槿埯}的凝結(jié)點(diǎn)在220攝氏度左右，對(duì)保溫的請(qǐng)求非常嚴(yán)厲，否則一旦熔鹽凝結(jié)，對(duì)電站將形成破壞性丟失。為安全思考，現(xiàn)在通常選用電伴熱解決計(jì)劃。電伴熱將會(huì)額定耗費(fèi)廠用電，帶來更多運(yùn)營(yíng)本錢開銷，特別是在中國(guó)西北地區(qū)的酷寒環(huán)境下建造光熱電站，因?yàn)橐归g溫度低至零下數(shù)十度，假如選用電伴熱計(jì)劃，將耗費(fèi)很許多的廠用電，這會(huì)對(duì)電站的經(jīng)濟(jì)效益形成較大影響。但假如單單選用氣凝膠等保溫資料，也許又無法滿意保溫需求。這對(duì)中國(guó)開發(fā)光熱電站項(xiàng)目是一個(gè)需求思考的疑問。
氣凝膠是一種新型輕質(zhì)的納米多孔資料，具有低密度、優(yōu)良的隔熱功能和杰出的透光特性。其廣泛應(yīng)用于保溫隔熱范疇。光熱發(fā)電站的管道保溫也能夠思考選用氣凝膠作為保溫資料。
1931年，美國(guó)科學(xué)家Kistler初次以水玻璃為質(zhì)料選用超臨界枯燥法成功制備二氧化硅氣凝膠資料。常見的二氧化硅氣凝膠是由二氧化硅網(wǎng)絡(luò)骨架和填充在納米孔隙中的氣體所構(gòu)成的高分散固體資料。氣凝膠內(nèi)部納米網(wǎng)狀構(gòu)造通常呈鏈狀或串珠狀構(gòu)造，直徑約為2~20nm之間，其內(nèi)部孔隙率在80%以上。
氣凝膠具有許多*的性質(zhì)，如比重僅為水的1/5，是現(xiàn)在世界上zui輕的固體。氣凝膠具有優(yōu)良的絕隔熱功能，其耐熱溫度可高達(dá)600℃以上，之所以具有如此杰出的隔熱功能，是由氣凝膠內(nèi)部均勻的納米多孔構(gòu)造所決定的。
關(guān)于氣凝膠等高孔隙率多孔質(zhì)資料，其傳熱進(jìn)程包含三種方式，即對(duì)流傳熱、經(jīng)過氣凝膠固體骨架和內(nèi)部孔隙的熱傳導(dǎo)、輻射傳熱，和內(nèi)部空氣發(fā)作的熱對(duì)流完結(jié)。在氣凝膠資猜中，因?yàn)樵S多納米孔的存在，氣孔內(nèi)的空氣分子失去了自由運(yùn)動(dòng)的才能，資料的熱對(duì)流傳熱量簡(jiǎn)直為零。同時(shí)因?yàn)闅饽z資料自身具有極低的體積密度，資料的熱傳導(dǎo)率也很低。此外因?yàn)闅饽z內(nèi)部納米級(jí)多孔構(gòu)造使其內(nèi)部富含許多的反射界面與散射微粒，再加上在熱輻射吸收方面臨資料進(jìn)行了改性，能夠使氣凝膠的熱輻射經(jīng)反射、散射和吸收而降到zui低。因而，氣凝膠資料不論是在高溫或是常溫時(shí)均具有較低的導(dǎo)傳熱系數(shù)。
氣凝膠還具有杰出的透光性，其對(duì)太陽光的透過率可到達(dá)87%以上。二氧化硅氣凝膠的折射率很小(n=1.01～1.06)，這意味著二氧化硅氣凝膠對(duì)入射光簡(jiǎn)直沒有反射丟失，能有用地透過太陽光，如10mm厚的高透光二氧化硅氣凝膠層(由2～4mm氣凝膠顆粒填充)的可見光透過率為85%，太陽光透過率為88%。
電伴熱作為一種有用的管道(儲(chǔ)罐)保溫及防凍計(jì)劃一直被廣泛應(yīng)用。其作業(yè)原理是經(jīng)過伴熱媒體發(fā)出一定的熱量,經(jīng)過直接或間接的熱交換彌補(bǔ)被伴熱管道的丟失,以到達(dá)升溫、保溫或防凍的正常作業(yè)請(qǐng)求。20世紀(jì)70年代，美國(guó)能源行業(yè)就提出用電伴熱計(jì)劃來替代蒸汽伴熱的想象。70年代末80年代初，包含能源行業(yè)在內(nèi)的許多工業(yè)部門已廣泛推行了電伴熱技能，以電伴熱全面替代蒸汽伴熱?，F(xiàn)在，電伴熱現(xiàn)已在石油化工、船運(yùn)等多個(gè)范疇廣泛應(yīng)用。Andasol1、Andasol2、Extresol1、Extresol2、Gemasolar、Solana等快到30座光熱電站現(xiàn)已或?qū)⒁x用電伴熱保溫計(jì)劃用于管道及有關(guān)設(shè)備的保溫。
