【摘要】:热化学储热是利用可逆的化学反应,通过化学键的断裂重组实现能量的释放和储存。常见的热化学储热材料有碳酸盐、金属氧化物、金属氢化物、氨、有机物以及氢氧化物等[16]。表3-10常见的热化学储热体系的性能与反应温度金属氧化物因氧气的参与,适合应用在太阳能燃气轮机系统。热化学储能系统能量储、释循环的稳态和动态特性及其建模。热化学储能式太阳能发电的中试放大研究及整个发电系统的技术经济分析。
热化学储热是利用可逆的化学反应,通过化学键的断裂重组实现能量的释放和储存。该法具有更大的储热密度及反应温度范围(600~1100℃)。化学键的储热量约为潜热的5倍,显热的10倍,且具有化学键稳定、能量损失小,所涉及的设备结构紧凑、成本低、效率高等优点。
常见的热化学储热材料有碳酸盐、金属氧化物、金属氢化物、氨、有机物以及氢氧化物等[16]。利用无机氢氧化物以及碳酸盐热分解进行热化学储热的优缺点分别如表3-8和表3-9所示。
表3-8 无机氢氧化物储能的优缺点
表3-9 碳酸盐分解储能的优缺点
金属氧化物因氧气的参与,适合应用在太阳能燃气轮机系统。常见的金属氧化物反应对有Mn2 O3/Mn3 O4、CuO/Cu2 O、Fe2 O3/FeO、Co3 O4/CoO、Mn3 O4/MnO、V2 O5/VO2、BaO2/BaO等,基于其反应温度区间、成本等因素,可应用在不同的系统中。在实际应用中,可以根据外界热源的温度,选取不同的热化学储热体系,常见的热化学储热体系的性能与反应温度如表3-10所示。
表3-10 常见的热化学储热体系的性能与反应温度
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(续表)
热化学储热的研究热点主要集中在以下几个方面:
(1)选择合适的储能体系,包括反应可逆性好、腐蚀性小、无副反应、适宜的操作条件。
(2)储能、释能反应器和热交换器设计,高温热化学储能系统能量储/释过程研究。
(3)热化学储能系统能量储、释循环的稳态和动态特性及其建模。
(4)储能系统㶲流结构模型和反应物物料流、能量流转换过程的理论与模型。
(5)热化学储能式太阳能发电的中试放大研究及整个发电系统的技术经济分析。
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