化学热储存
化学热储存是将化学反应热通过化学物质储存起来,吸热反应储存能量,其逆反应放出能量。
基本信息
- 中文名
化学热储存
- 外文名
Chemical thermal energy storage
- 优点
储能密度高
- 缺点
价格高
- 原理
化学反应
基本任务
能量储存的基本任务就是克服能量供应和需求之间的时间性或地域性的差别。这种差别是由于能量需求突然变化(如季节变化造成的用能高峰变化)和一次能源与能源转换装置之类的原因造成的。
原理
将化学反应热通过化学物质储存起来,吸热反应储存能量,其逆反应放出能量。1
化学能储是把热能转化为化学能的形式进行存储的方法。化合物A通过一个吸热的正反应转化成高焓物质B, C,即热能存储在物质B, C中;当发生可逆反应时,物质B、C化合成A,热能又被重新释放出来。
条件
可以作为化学储能的热分解反应很多,但要便于应用则要满足一些条件,如反应可逆性好、无明显的附带反应;正逆反应都应足够快,以便满足对热量输入和输出的要求;反应生成物易于分离且能稳定储存、反应物和生成物无毒、无腐蚀性和无可燃性等。当然,要完全满足这些条件是困难的。
优点
化学热储存系统具有储能密度高的优点。计算表明,化学能储的储能密度都要比显热或相变储能高出2~10倍。另外,可以通过催化剂或将产物分离等方式,在常温下长期储存分解物。这样减少了抗腐蚀性及保温方面的投资,易于长距离运输,特别是对液体或气体,甚至可用管道输送。2
缺点
这种储热方式的缺点是系统很复杂,价格也高口因此,当前还仍处在实验室内研究阶段。
研究概况
研究得较多或正在研究的反应是催化反应和生成物分离反应。
1、催化反应
催化反应主要适用于气/气反应。研究较多的是利用三氧化硫、乙醇和氨的热分解储存热能。这类反应是国内外研究得比较多的一种反应,它的特点是:反应物及生成物均是气体,在无适当催化剂存在的情况下生成物之间不会发生可逆反应。因此在催化剂作用下吸热反应的生成物易于运输和储存。
2、生成物分离反应
为了防止逆反应的发生,把反应生成物在空间位置上进行分离,这种反应即为生成物分离反应。它是化学能储存太阳能中最常用的一种反应,在这些可逆反应中,化合物吸热后产生气态物质,但其逆向反应是放热的。2