【目的】“カーボンピーク”“カーボンニュートラル”の背景のもと、中国における再生可能エネルギーの設備容量は持続的に増加しているが、その断続的かつ変動する特性は電力システムの長期蓄熱能力および柔軟な負荷調整性能により高い要求を課している。電気加熱高温固体粒子蓄熱技術は、高温加熱、広い蓄熱温度範囲、低コスト素材、良好な熱安定性、環境に優しいシステム、および新エネルギーや石炭火力システムとの高い連携潜在力などの利点により、産業界で広く注目されている。本論文は、当該技術の現状、主要なボトルネックおよび将来の研究方向性を明確にするため、その研究進展を体系的に整理し概説した。【分析】本稿は電気抵抗加熱と誘導加熱という典型的な2方式を軸に、その基本原理、熱伝達特性、適用粒子材料および代表装置の主要パラメータを系統的に整理し、間接抵抗加熱、直接抵抗加熱および誘導加熱の3技術間で、電熱変換効率、温度均一性、装置の複雑さ、材料適合性および工学的スケールアップ可能性の差異に重点を置いて比較した。さらに管型、板型、流動層、可動層などの代表的加熱装置の適用シナリオと技術的特長を総括し、高温粒子流動熱伝達メカニズム、電気加熱効率最適化、粒子材料高温安定性、システム全ライフサイクルコスト管理および石炭発電設備との結合運転時の課題を詳細に分析した。現有の研究は、抵抗加熱技術が成熟しており構造が比較的単純で、大規模粒子蓄熱システムでは工学的実現可能性が高いことを示している。誘導加熱は非接触、高速応答および高温適応性という顕著な優位性を有するが、現状では電磁変換効率の低さ、装置コストの高さ、コイル冷却の難しさおよび材料選択の制約などの技術的課題に直面している。【結論】まとめると、電気加熱高温固体粒子蓄熱技術は、新エネルギーの高比率受け入れおよび石炭火力の柔軟負荷調整改造を支える重要な潜在的技術経路である。今後の研究は、高温粒子の多場連成流動および熱交換メカニズム、低コスト高性能粒子材料の開発、モジュール化電気加熱装置、高効率断熱および熱損失制御技術、蓄熱システムの多段階協調制御戦略などの中核方向に注力し、この技術の大規模化・工業化・商業化応用の推進を加速すべきである。

電気加熱; 固体粒子蓄熱; 抵抗加熱; 誘導加熱