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3D printing and additive manufacturing. 2024 Jun 18;11(3):e1108-e1118. doi: 10.1089/3dp.2022.0188 Q32.12025

Cost of Using Laser Powder Bed Fusion to Fabricate a Molten Salt-to-Supercritial Carbon Dioxide Heat Exchanger for Concentrating Solar Power

用于聚光太阳能发电的激光粉末床熔合制备熔盐-超临界二氧化碳换热器的成本分析 翻译改进

Tracey Ziev  1, Erfan Rasouli  2, Ines-Noelly Tano  2, Ziheng Wu  3  4, Srujana Rao Yarasi  3, Nicholas Lamprinakos  3, Junwon Seo  3, Vinod Narayanan  2, Anthony D Rollett  3, Parth Vaishnav  1  5

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作者单位

  • 1 Department of Engineering and Public Policy, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Pennsylvania, USA.
  • 2 Department of Mechanical and Aerospace Engineering, University of California, Davis, Davis, California, USA.
  • 3 Department of Materials Science and Engineering, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, Pennsylvania, USA.
  • 4 Materials Engineering Division, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California, USA.
  • 5 School for Environment and Sustainability, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, USA.

    • DOI: 10.1089/3dp.2022.0188 PMID: 39359594

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    Advances in manufacturing technologies and materials are crucial to the commercial deployment of energy technologies. We present the case of concentrating solar power (CSP) with molten salt (MS) thermal storage, where low-cost, high-efficiency heat exchangers (HXs) are needed to achieve cost competitiveness. The materials required to tolerate the extreme operating conditions in CSP systems make it difficult or infeasible to produce them using conventional ... ...点击完成人机验证后继续浏览

    制造业技术和材料的进步对于能源技术的商业化部署至关重要。本文以熔盐（MS）储能的聚光太阳能发电（CSP）为例，介绍了为了实现成本竞争力所需的低成本、高效率换热器（HX）。由于CSP系统中极端运行条件所需材料难以用传统制造工艺生产，尽管可以通过选择性激光粉末床融合（LPBF）等增材制造技术生产性能合适的换热器，但本文评估了采用这种方法是否具有成本效益。我们描述了一种基于过程的成本模型（PBCM），用于估算使用LPBF制造MS至超临界二氧化碳换热器的成本。该PBCM旨在识别对制造成本影响最大的设计修改、工艺选择和制造业创新。我们的PBCM确定了可以将预期的HX成本从每千瓦热量750美元（8元/立方厘米）降低到当前可用LPBF技术下的350美元/kW-th（6元/立方厘米），并且通过短期内可能实现的LPBF技术改进，进一步降低成本至220美元/kW-th（4元/立方厘米）。此外，PBCM还指导了一个HX设计的重新设计，将预期成本降低到140-160美元/kW-th（3元/立方厘米）。

    关键词：聚光太阳能发电；激光粉末床融合；熔盐至超临界二氧化碳；针翅换热器；技术经济建模。

    版权所有 2023, Mary Ann Liebert, Inc., 出版商。

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    期刊名：3d printing and additive manufacturing

    缩写：3D PRINT ADDIT MANUF

    ISSN：2329-7662

    e-ISSN：2329-7670

    IF/分区：2.1/Q3

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