技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及能量存儲技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及流態(tài)化鈣基熱化學高溫儲能/釋能系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源的供給越來越難以滿足需求。在當今世界范圍內(nèi)，傳統(tǒng)的化石能源(煤、石油、天然氣等)依然占據(jù)主導地位。而且，化石能源的燃燒會產(chǎn)生大量溫室氣體和其它有毒有害氣體及粉塵，帶來了一系列的環(huán)境污染問題。因此，可再生清潔能源的開發(fā)與利用受到了人們的廣泛關(guān)注。太陽能是一種分布廣泛、清潔環(huán)保的能源，高效利用太陽能可以緩解當今能源問題和環(huán)境污染問題，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。電能作為一種高品位能量，廣泛應(yīng)用于各種用能領(lǐng)域，已成為國民經(jīng)濟飛躍的主要動力。并且電能本身具有無污染、零排放的特點。

然而，太陽能具有間歇性、難以持續(xù)供應(yīng)等特點，電力系統(tǒng)中也會有供需不平衡的峰谷現(xiàn)象。若要大規(guī)模地發(fā)展太陽能熱力發(fā)電，改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性，提高對太陽能等熱的存儲技術(shù)是關(guān)鍵。

目前，熱儲能方式主要包括有：顯熱儲能、潛熱儲能和熱化學儲能三種方式。顯熱儲能利用儲能介質(zhì)的溫度差進行熱能的存儲，儲能密度由儲能介質(zhì)的溫差和比熱容決定；潛熱儲熱是利用儲能介質(zhì)發(fā)生相變時吸收熱量來進行儲熱的，儲能密度由儲能介質(zhì)相變焓決定。顯熱儲熱和相變儲熱需要采用絕熱保溫設(shè)備，另外顯熱儲熱的儲存時間比較有限，相變儲熱也存在著相分離和過冷等問題。

熱化學儲熱通過可逆化學反應(yīng)，利用反應(yīng)過程中的反應(yīng)焓變進行儲熱，是一種高效儲能手段。理論上說，任意存在吸熱/放熱的可逆化學反應(yīng)都可用于熱能的存儲。但是，選擇適用于熱化學儲能的反應(yīng)體系需要考慮到反應(yīng)的可逆性、反應(yīng)溫度和反應(yīng)速率、經(jīng)濟性等條件。目前較為合適的熱化學儲能反應(yīng)體系主要有：金屬氫化物的熱分解、氧化物和過氧化物的分解、氫氧化鈣/氧化鈣的轉(zhuǎn)換等反應(yīng)體系。目前，熱化學儲能還處于研究階段，技術(shù)的應(yīng)用還需要進一步的探索研究。

經(jīng)過對已有技術(shù)的文獻檢索，申請?zhí)枮?01010500486.7的“一種中低溫太陽能熱化學蓄能系統(tǒng)”中國實用新型專利，得出了利用金屬氧化鎳還原來實現(xiàn)太陽能蓄熱，金屬鎳的氧化提供太陽能釋放，達到儲能并發(fā)電的目的，屬于熱化學儲能的方式。但其儲能溫度只有150℃至300℃，而且其儲能材料中金屬鎳的價格較為昂貴，這可能導致其儲能系統(tǒng)成本較高；申請?zhí)枮?01510116256.3的“新型氨基熱化學儲能系統(tǒng)”中國實用新型專利，提出利用氨基的熱化學可逆反應(yīng)進行儲能。氨氣在催化劑的作用下發(fā)生吸熱分解反應(yīng)，達到儲能的目的，也屬于熱化學儲能的方式，但該反應(yīng)體系需要催化劑才能發(fā)生反應(yīng)，而且該反應(yīng)所用介質(zhì)中的氨氣具有強烈的刺激性氣味，能灼傷眼睛、皮膚、呼吸器官黏膜等等，具有一定的危險性。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種流態(tài)化的鈣基熱化學高溫儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)將太陽能或電網(wǎng)低谷電能轉(zhuǎn)化為化學能，并在有需要時通過可逆轉(zhuǎn)的化學反應(yīng)將能量釋放出來，具體方案如下。

一種流態(tài)化鈣基熱化學高溫儲能/釋能系統(tǒng)，包括能量輸入單元、能量存儲單元、能量輸出單元，它與現(xiàn)有的熱化學儲能系統(tǒng)的顯著區(qū)別在于：

所述的能量輸入單元包括太陽能吸熱器、電加熱器、重油儲罐、給油泵、第一加熱盤管；其中，重油儲罐的出口通過管道與給油泵入口相連接，給油泵的出口通過管道與第二三通閥的入口相連接，第二三通閥的一個出口通過管道 與電加熱器的入口相連接，另一個出口通過管道與第一三通閥的入口相連接，第一三通閥的一個出口通過管道與太陽能吸熱器的入口相連接，第一三通閥的另一個出口、太陽能吸熱器的出口和電加熱器的出口并入同一管道后與第一加熱盤管的入口相連接，第一加熱盤管的出口則通過第一閥門與重油儲罐的入口相連接；