【الهدف】 في ظل خلفية "الذروة الكربونية" و"الحياد الكربوني"، يستمر حجم تركيب الطاقة المتجددة في الصين في الصعود، لكن خصائصها المتقطعة والمتقلبة تفرض متطلبات أعلى على قدرة التخزين طويلة الأمد وأداء التكيف المرن لنظام الكهرباء. لقد حظيت تقنية تسخين الجسيمات الصلبة عالية الحرارة بواسطة الكهرباء باهتمام واسع في الصناعة نظرًا لمميزاتها مثل درجة حرارة التسخين العالية، وعرض نطاق حرارة التخزين الواسع، وانخفاض تكلفة المواد، واستقرار الحرارة للوسط، وصداقة النظام للبيئة، وإمكانية التكامل المتميزة مع أنظمة الطاقة الجديدة وفحم الطاقة. لتوضيح وضع تطور هذه التقنية، والعقبات الأساسية، واتجاهات البحث المستقبلية، قام هذا المقال بمراجعة منهجية وتلخيص لتقدم الأبحاث ذات الصلة. 【التحليل】 يركز هذا البحث على أسلوبي التسخين الكهروحراري المقاوم والاستثنائي، حيث يتم استعراض المبادئ الأساسية، وخصائص انتقال الحرارة، والمواد الحبيبية المناسبة، والمعلمات الأساسية للأجهزة النموذجية، مع مقارنة خاصة بين ثلاث تقنيات (التسخين المقاوم غير المباشر، والتسخين المقاوم المباشر، والتسخين الاستثنائي) من حيث كفاءة تحول الطاقة الكهربائية إلى حرارة، وتجانس درجة الحرارة، وتعقيد المعدات، وتوافق المواد، وقابلية التوسع الهندسي. كما يلخص السيناريوهات التقنيّة والخصائص لأجهزة التسخين التقليدية مثل الأجهزة الأنبوبية، والألواح، والأسرة السائلة، والأسرة المتحركة؛ بالإضافة إلى تحليل آليات انتقال الحرارة للجسيمات المتدفقة عالية الحرارة، وتحسين كفاءة التسخين الكهربائي، واستقرار المواد الحبيبية عند درجات الحرارة المرتفعة، والسيطرة على تكلفة دورة الحياة الكاملة للنظام، والمشاكل الحرجة أثناء التشغيل المتكامل مع وحدات توليد الفحم. تظهر الدراسات الحالية أن تقنية التسخين المقاوم ناضجة وذات بنية بسيطة نسبياً، ولها قابلية تنفيذ هندسية جيدة في أنظمة التخزين بالجسيمات واسعة النطاق؛ أما التسخين الاستثنائي، فيتمتع بميزات عدم التلامس، والاستجابة السريعة، والقدرة العالية على التكيف مع درجات الحرارة المرتفعة، لكنه مازال يواجه تحديات مثل كفاءة التحويل الكهرومغناطيسي المنخفضة حالياً، وتكاليف المعدات المرتفعة، وصعوبة تبريد الملف، والقيود في اختيار المواد. 【الاستنتاج】 خلاصة القول، إن تقنية التسخين الكهربائي لتخزين الجسيمات الصلبة عالية الحرارة تشكل مسارًا تقنيًا أساسياً لدعم استيعاب الطاقة الجديدة بنسبة عالية، وتعديل التكيف المرن لمحطات الفحم. ويجب أن تركز أبحاث المستقبل على آليات التدفق وتبادل الحرارة متعددة المجالات للجسيمات عالية الحرارة، وتطوير مواد حبيبية منخفضة الكلفة وعالية الأداء، وتصميم أجهزة تسخين كهربائية نموذجية، وتقنيات العزل والكبح الحراري الفعالة، واستراتيجيات التحكم التعاوني المتعدد المراحل لأنظمة التخزين لتسريع التطبيق الصناعي والتجاري وتحقيق النطاق الواسع.

التسخين الكهربائي; تخزين الحرارة بالجسيمات الصلبة; التسخين المقاوم; التسخين الاستثنائي