太阳能热发电

太阳能热发电配置的储能方式具有高安全性。目前商业化运行的光热电站所使用的熔盐为硝酸钾和硝酸钠的混合物:自全球首个以熔盐为传热和储热介质的光热电站投运以来(1995年，美国 SolarTwo)投运以来，全球约7GW 的太阳能光热电站装机(储电容量超过1000GWh)均未发生过爆炸等安全性事故。

目的 纳米流体技术是提升太阳能光热电站熔盐储热材料导热性能的重要手段。然而实际熔盐基纳米流体中纳米粒子通常会自发聚集并沉降，进而显著影响储能介质的热导率。为了深入探究熔盐基纳米流体热物性的调控规律，在太阳盐相变介质中分别构建了具有不同分散形态的二氧化硅纳米颗粒。 方法 基于分子动力学和格子玻尔兹曼方法，重点探讨了体系温度、纳米颗粒的质量分数以及聚集体微观形貌对太阳盐-二氧化硅纳米流体热导率的影响特性。 结果 添加纳米颗粒能有效提升基液的导热性能。相较于均匀分散的纳米流体，聚集型纳米流体的热导率更高，并且随着团聚颗粒分形维数的增加而降低。此外，纳米流体的热导率与温度、团聚尺寸呈负相关，而与纳米粒子的质量分数、聚集体主链的粒子数量以及其团聚程度呈正相关。 结论 研究成果揭示了纳米颗粒聚集对相变材料内热输运的作用机制，并为熔盐基纳米流体热物性的设计提供了参考。