摘要：熱化學(xué)儲熱技術(shù)是儲熱領(lǐng)域中被廣泛研究的技術(shù)，儲能密度高、儲熱周期長是其特有的優(yōu)勢，但技術(shù)成熟度尚低，本文從技術(shù)的本質(zhì)、分類、技術(shù)對比和企業(yè)端簡要分析熱化學(xué)儲熱技術(shù)。

近些年，化石能源的日趨減少和大量能源的低效利用造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，越來越引起我們對儲能領(lǐng)域的關(guān)注。儲能領(lǐng)域中儲熱技術(shù)興起的原因，主要是該技術(shù)具有解決因時間、空間或強度不同造成的熱能供需錯位的潛力，目前已成為我國研究的熱點。相比顯熱儲熱技術(shù)和相變儲熱技術(shù)，熱化學(xué)儲熱技術(shù)具有無可比擬的儲能密度和工作溫度范圍，因此受到眾多學(xué)者的青睞。

熱化學(xué)儲熱技術(shù)的本質(zhì)及分類

熱化學(xué)儲熱技術(shù)，是指利用化學(xué)變化過程中熱量的儲存和釋放達到熱能儲存目的的一種技術(shù)。

熱化學(xué)儲熱技術(shù)按化學(xué)變化的分類主要分為濃度差熱儲存方式、化學(xué)吸附熱儲存方式以及化學(xué)反應(yīng)熱儲存方式三類。濃度差熱儲存方式的本質(zhì)為當(dāng)酸堿鹽類水溶液的濃度變化時（熱力學(xué)范圍內(nèi)的化學(xué)勢不同）會產(chǎn)生熱量，對這部分熱量進行儲存和利用的儲熱方式，研究較多的如利用硫酸濃度差熱的太陽能集熱系統(tǒng)、利用堿溶液或者鹽溶液的吸收式系統(tǒng)；化學(xué)吸附熱儲存方式的本質(zhì)為儲存和釋放吸附劑與吸附質(zhì)在吸附和解吸附的過程中產(chǎn)生的熱量（吸附過程中主要通過范德華力、靜電力、氫鍵等強大的聚合力聚合到一起），主要包括水合鹽體系（以水為吸附質(zhì)）和氨絡(luò)合物體系（以氨為吸附質(zhì)）；化學(xué)反應(yīng)熱儲存方式的本質(zhì)為儲存和釋放化學(xué)反應(yīng)工程中分子鍵的破壞和重組產(chǎn)生的熱量，主要包括甲烷重整、氨分解/合成、異丙醇分解/合成、金屬氫化物（主要為MgH2）、碳酸鹽分解/合成、金屬氧化物分解/合成和氫氧化物分解/合成（主要為Ca(OH)2和Mg(OH)2）等化學(xué)儲熱體系。

儲熱體系的優(yōu)劣主要取決于化學(xué)變化的過程，優(yōu)質(zhì)的儲熱體系需具備的條件如下：反應(yīng)焓值高、儲熱密度大、工藝條件溫和、反應(yīng)速率快、儲放效率高、反應(yīng)參與物性質(zhì)穩(wěn)定和價廉易得、規(guī)模化生產(chǎn)設(shè)備要求低。

常見儲熱技術(shù)之間的對比

常見的儲熱技術(shù)主要分為顯熱儲熱技術(shù)、相變儲熱技術(shù)和熱化學(xué)儲熱技術(shù)。

在儲熱規(guī)模、周期和成本方面，顯熱儲熱技術(shù)的儲能規(guī)模約0.001～10MW，儲能周期約數(shù)小時～數(shù)天，成本約0.8～79元/（KW·h）；相變儲能技術(shù)的儲能規(guī)模約0.001～1MW，儲能周期約數(shù)小時～數(shù)周，成本約79～390元/（KW·h）；熱化學(xué)儲能技術(shù)的儲能規(guī)模約0.01～1MW，儲能周期約數(shù)天～數(shù)月，成本約63～780元/（KW·h）。顯熱儲熱技術(shù)具有明顯的成本優(yōu)勢，熱化學(xué)儲能技術(shù)的儲能周期較突出。

在儲能密度方面，熱化學(xué)儲熱技術(shù)要遠遠超過顯熱儲熱技術(shù),相變儲熱技術(shù)常位于兩者之間（特定的溫度使用范圍內(nèi)）。但值得我們注意的是，顯熱儲熱技術(shù)和相變儲熱技術(shù)的儲能密度已得到大量的商業(yè)化驗證，而熱化學(xué)儲熱技術(shù)多停留在理論測算或者實驗室階段，還需要經(jīng)過商業(yè)化進一步驗證。

在技術(shù)本身方面，顯熱儲熱技術(shù)系統(tǒng)集成相對簡單，技術(shù)成熟度高，儲熱介質(zhì)常為水，對環(huán)境友好，已得到大規(guī)模應(yīng)用，但系統(tǒng)體積較大，熱損失嚴(yán)重；相變儲熱技術(shù)熱能的儲存與釋放易控制，熱損失較小，技術(shù)成熟度處于實驗室研發(fā)到商業(yè)化應(yīng)用的過渡期，需進一步強化相變材料的熱穩(wěn)定性；熱化學(xué)儲熱技術(shù)集成系統(tǒng)的體積較小，熱損失也很小，技術(shù)成熟度尚處于實驗室驗證階段，但儲放熱過程較難控制，可逆反應(yīng)體系中傳熱傳質(zhì)性能仍需提高。

國內(nèi)儲熱領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)

據(jù)中國儲能網(wǎng)消息，我國提供儲熱供暖技術(shù)的企業(yè)主要有江蘇金合能源科技有限公司、江蘇啟能新能源材料有限公司、遼寧卓侖科技有限公司、北京今日能源科技有限公司、賀邁新能源科技（上海）有限公司、北京華厚能源科技有限公司、中益能儲熱技術(shù)集團有限公司，他們主要采用相變儲熱技術(shù)，儲熱業(yè)務(wù)占到公司主營業(yè)務(wù)的75%以上。目前并未有專門從事熱化學(xué)儲熱技術(shù)的企業(yè)，也從側(cè)面反應(yīng)出熱化學(xué)儲熱技術(shù)目前尚不成熟，到商業(yè)化的階段還需取得突破。

結(jié)語

熱化學(xué)儲熱技術(shù)儲能密度高，有利于熱能的長期儲存，可供選擇的化學(xué)變化過程也較多，但熱化學(xué)儲熱技術(shù)成熟度尚處于實驗室階段，從理論研究到工程實際應(yīng)用仍需要繼續(xù)努力，隨著難題的逐漸解決，其應(yīng)用前景是非常廣泛的。