sp;  化学反应蓄热是指利用可逆化学反应的结合热储存热能。尽管可逆热化学反应蓄热虽然具有储能密度大的特点，但应用技术和工艺太复杂，存在许多不确定性。
　　1991年，Brown等采用CaO与H2O，进行了小规模的蓄热试验研究，认为系统约束条件苛刻，价格偏贵，但认为氢氧化物与氧化物之间的热化学反应将是化学反应蓄热的潜在对象。
　　1999年澳大利亚国立大学提出了氨化学反应蓄热系统，在热反应器中氨吸热分解成氢与氮，在氨合成反应器中热量被回收，该蓄热系统是与碟式CSP进行整合，但理论分析槽式CSP也能保证反应的温度条件。
　　尽管化学反应蓄热的技术不成熟，但利用太阳能热化学反应循环制氢便是一种间接蓄能技术，这方面的应用发展很快。太阳能热化学反应循环制氢技术就是利用CSP系统提供的高温环境与热化学反应装置联合，采用金属氧化物作中间物，输入系统的原料是水，产物是氢和氧，不产生CO和C02。可用于太阳能热化学反应循环制氢的金属氧化物有ZnO、FeO、CoO等，反应温度大约1000K，大大低于直接分解水的效率，且效率可以达到30%，是很有潜力的制氢技术。
　　不管选择何种TES型式，都要从技术和经济两方面考虑。技术设计基本准则包括蓄热总容量、工作名义温度、额定负荷时单位焓降、最大负荷、运行策略以及如何联合CSP等。同时TES设计中一些通用的技术基本要求同样适用于CSP系统中，例如：（l）蓄热材料能量密度大；（2）传热流体（HTF）与蓄热材料之间的换热性好；（3）传热流体、换热器与蓄热材料之间相容性良好；（4）蓄热材料化学性质稳定，力学性能好，具有长期稳定性；（5）可逆性好，能经受大量反复的加热与冷却循环；（6）热损失少；（7）容易控制等。另一方面，从经济的角度看，任何TES设计都要进行效益成本分析。TES系统成本主要包括蓄热材料、换热器以及相应配套设备的成本等。
　　综上所述，经济型的TES设计对CSP的市场竞争力影响效果更为明显。双罐熔融盐塔式系统的应用已经没有太多的争议；对于槽式系统，目前没有一种蓄热方式占有绝对的优先权，双罐熔融盐直接或间接蓄热目前应用风险性相对小一些，是近期发展的主要候选对象；相变蓄热将是中长期的优先研究对象，但没有技术迹象表明化学反应热蓄热目前具有竞争力。
　　2国内目前技术发展现状
　　我国在“十五”期间“863”项目中对“分布式发电系统”进行了立项研究，开辟了我国太阳能高温热利用和发电的历史。通过“十五”期间“863”、“973”项目以及国家自然科学重大基金项目的支持以及一批企业的参与，我国在太阳能热发电的多个研究方面，尤其是关键技术方面的研究已经取得了一批科研成果和实用化技术。“十五”期间，中国科学院电工研究所、皇明太阳能集团与工程热物理研究所联合研制了3台直径5m的太阳能碟式聚光器，该设备在技术指标及经济指标上已经达到目前国际先进水平，同时联合研制成功了采光口宽度开口为2.5m、长12m的槽式聚光器一套，具备所有的自主知识产权。而塔式聚光器技术涉及到传热流体技术、高温吸热器技术、聚光塔技术、定日镜技术和发电循环技术等，我国刚刚开始局部单元技术的研究，例如河海大学和南京玻璃纤维研究院合作研制成功了10㎡、20㎡、40㎡定日镜，中国科学院电工研究所与皇明太阳能集团合作正在研制100㎡的大型定日镜等。2005年年底，南京玻璃纤维研究院张耀明院士通过与以色列魏滋研究院的技术合作，在南京江宁建成国内第一座太阳能塔式热发电示范电站并正式发电成功，但并非典型的塔式系统，规模只有70kW，采用空气作为HTF，没有蓄热系统，研究的重点仍放在定日镜上。随着《可再生能源法》于2006年1月1日生效，将势必大大推动我国可再生能源利用技术的发展。其中风力发电和太阳能热发电在我国将率先实现产业化，为保障能源供应做出贡献。太阳能热发电技术及系统示范工程列入了“十一五”科技计划重大项目，目标是在“十一五”期间建成1MW级塔式太阳能电站的试验示范热场。通过“十一五”期间的研究，掌握目前世界上通行的基于Rankine循环的塔式太阳能热发电站的全套设计技术，开发出一批具有自主知识产权的关键材料和部件，如高精度、高反射率玻璃镜，耐高温太阳能选择性吸热涂层，高精密度定日镜，大热流密度吸热器，传热蓄热一体化材料、熔融盐流体强化换热器等。这将为我国今后几十年发展大规模太阳能电站奠定基本手段。
　　3结语
　　对于太阳能可再生能源的开发，成本是第一位的，效率第二，而TES设计对CSP的市场竞争力影响效果非常明显。而国内现有工作基础又主要集中在定日镜等聚光技术方面，因此在重视定日镜、高辐射能流密度吸/热换热器等关键技术的同时，应该对TES设计也给予足够的重视。以美国Solar Two塔沟熔融盐太阳能热发电技术作为跟踪对象，采用双罐熔融盐直接蓄热方式，自主开发制备硝酸盐熔融盐换热/蓄热材料，通过等温试验与热循环试验测试其热物理性质与高温长期稳定性，完成熔融盐流体强化换热结构研究，将是我国在今后一段时期内，开展CSP系统蓄热技术研究的一个方向。

 

 

 

作者：左远志 丁静 杨晓西 来源： 责任编辑：admin