sp;  化學反應蓄熱是指利用可逆化學反應的結合熱儲存熱能。盡管可逆熱化學反應蓄熱雖然具有儲能密度大的特點，但應用技術和工藝太復雜，存在許多不確定性。
　　1991年，Brown等采用CaO與H2O，進行了小規模的蓄熱試驗研究，認為系統約束條件苛刻，價格偏貴，但認為氫氧化物與氧化物之間的熱化學反應將是化學反應蓄熱的潛在對象。
　　1999年澳大利亞國立大學提出了氨化學反應蓄熱系統，在熱反應器中氨吸熱分解成氫與氮，在氨合成反應器中熱量被回收，該蓄熱系統是與碟式CSP進行整合，但理論分析槽式CSP也能保證反應的溫度條件。
　　盡管化學反應蓄熱的技術不成熟，但利用太陽能熱化學反應循環制氫便是一種間接蓄能技術，這方面的應用發展很快。太陽能熱化學反應循環制氫技術就是利用CSP系統提供的高溫環境與熱化學反應裝置聯合，采用金屬氧化物作中間物，輸入系統的原料是水，產物是氫和氧，不產生CO和C02�？捎糜谔�陽能熱化學反應循環制氫的金屬氧化物有ZnO、FeO、CoO等，反應溫度大約1000K，大大低于直接分解水的效率，且效率可以達到30%，是很有潛力的制氫技術。
　　不管選擇何種TES型式，都要從技術和經濟兩方面考慮。技術設計基本準則包括蓄熱總容量、工作名義溫度、額定負荷時單位焓降、最大負荷、運行策略以及如何聯合CSP等。同時TES設計中一些通用的技術基本要求同樣適用于CSP系統中，例如：（l）蓄熱材料能量密度大；（2）傳熱流體（HTF）與蓄熱材料之間的換熱性好；（3）傳熱流體、換熱器與蓄熱材料之間相容性良好；（4）蓄熱材料化學性質穩定，力學性能好，具有長期穩定性；（5）可逆性好，能經受大量反復的加熱與冷卻循環；（6）熱損失少；（7）容易控制等。另一方面，從經濟的角度看，任何TES設計都要進行效益成本分析。TES系統成本主要包括蓄熱材料、換熱器以及相應配套設備的成本等。
　　綜上所述，經濟型的TES設計對CSP的市場競爭力影響效果更為明顯。雙罐熔融鹽塔式系統的應用已經沒有太多的爭議；對于槽式系統，目前沒有一種蓄熱方式占有絕對的優先權，雙罐熔融鹽直接或間接蓄熱目前應用風險性相對小一些，是近期發展的主要候選對象；相變蓄熱將是中長期的優先研究對象，但沒有技術跡象表明化學反應熱蓄熱目前具有競爭力。
　　2國內目前技術發展現狀
　　我國在“十五”期間“863”項目中對“分布式發電系統”進行了立項研究，開辟了我國太陽能高溫熱利用和發電的歷史。通過“十五”期間“863”、“973”項目以及國家自然科學重大基金項目的支持以及一批企業的參與，我國在太陽能熱發電的多個研究方面，尤其是關鍵技術方面的研究已經取得了一批科研成果和實用化技術�！笆�五”期間，中國科學院電工研究所、皇明太陽能集團與工程熱物理研究所聯合研制了3臺直徑5m的太陽能碟式聚光器，該設備在技術指標及經濟指標上已經達到目前國際先進水平，同時聯合研制成功了采光口寬度開口為2.5m、長12m的槽式聚光器一套，具備所有的自主知識產權。而塔式聚光器技術涉及到傳熱流體技術、高溫吸熱器技術、聚光塔技術、定日鏡技術和發電循環技術等，我國剛剛開始局部單元技術的研究，例如河海大學和南京玻璃纖維研究院合作研制成功了10㎡、20㎡、40㎡定日鏡，中國科學院電工研究所與皇明太陽能集團合作正在研制100㎡的大型定日鏡等。2005年年底，南京玻璃纖維研究院張耀明院士通過與以色列魏滋研究院的技術合作，在南京江寧建成國內第一座太陽能塔式熱發電示范電站并正式發電成功，但并非典型的塔式系統，規模只有70kW，采用空氣作為HTF，沒有蓄熱系統，研究的重點仍放在定日鏡上。隨著《可再生能源法》于2006年1月1日生效，將勢必大大推動我國可再生能源利用技術的發展。其中風力發電和太陽能熱發電在我國將率先實現產業化，為保障能源供應做出貢獻。太陽能熱發電技術及系統示范工程列入了“十一五”科技計劃重大項目，目標是在“十一五”期間建成1MW級塔式太陽能電站的試驗示范熱場。通過“十一五”期間的研究，掌握目前世界上通行的基于Rankine循環的塔式太陽能熱發電站的全套設計技術，開發出一批具有自主知識產權的關鍵材料和部件，如高精度、高反射率玻璃鏡，耐高溫太陽能選擇性吸熱涂層，高精密度定日鏡，大熱流密度吸熱器，傳熱蓄熱一體化材料、熔融鹽流體強化換熱器等。這將為我國今后幾十年發展大規模太陽能電站奠定基本手段。
　　3結語
　　對于太陽能可再生能源的開發，成本是第一位的，效率第二，而TES設計對CSP的市場競爭力影響效果非常明顯。而國內現有工作基礎又主要集中在定日鏡等聚光技術方面，因此在重視定日鏡、高輻射能流密度吸/熱換熱器等關鍵技術的同時，應該對TES設計也給予足夠的重視。以美國Solar Two塔溝熔融鹽太陽能熱發電技術作為跟蹤對象，采用雙罐熔融鹽直接蓄熱方式，自主開發制備硝酸鹽熔融鹽換熱/蓄熱材料，通過等溫試驗與熱循環試驗測試其熱物理性質與高溫長期穩定性，完成熔融鹽流體強化換熱結構研究，將是我國在今后一段時期內，開展CSP系統蓄熱技術研究的一個方向。

 

 

 

作者：左遠志 丁靜 楊曉西 來源： 責任編輯：admin