| 成果名称: | 太阳能热化学储能系统的多尺度优化 |
| 完成单位: | |
| 主要人员: | 黄宏宇,罗灵爱,呼和涛力,白羽,何兆红,杨希贤,王智辉,李世杰,刘学成 |
| 介绍: | 随着社会对低碳节能重视程度的提高,太阳能由于来源广、辐射量大、无污染而受到越来越广泛的关注,但又同时具有供应不连续、低密度、能量的供给和利用在时间或空间上不匹配等问题需要解决,开发新型高效的储能技术对提高太阳能利用效率以及缓解我国能源压力具有十分重要的意义。化学反应热储存材料相比于传统的显热储存材料和潜热储存材料,其储能密度显著提高、能量能够长期稳定储存,在未来储能领域具有重要地位。本项目借鉴合作方的国际先进技术,集成双方优势,加强国际科技合作关系,改进创新,形成一套国际领先的太阳能热化学储能系统,开发新型化学储能材料,在局部微观尺度,对传热、传质、反应机理进行合理解释和精确预测,为化学储能技术的工程化应用提供技术参考。 化学蓄热依靠可逆化学反应进行储热与放热。蓄热过程,在反应器中,结晶水合物或氢氧化物等化学储能材料通过吸收热量,水解反应生成水和无水盐或氧化物,将热能转化为稳定的化学能储存起来。放热过程,打开蒸发器阀门,水蒸气进入反应器,与结晶水合物的脱水物或与氢氧化物脱水后的氧化物发生水合反应,放出热量,并通过反应器侧壁传递输出。 技术创新性:(1)相比于传统显热储能和潜热储能技术,提出一套应用于太阳能热化学储能的反应系统,可将不连续生产的太阳能热转化为稳定的化学能储存起来,过程高效安全无污染,大幅提高太阳能热利用效率。(2)针对现有研究中化学储能材料组分单一、储放能效率不高的情况,提出化学储能复合材料制备工艺,改进材料储能性能。(3)结合多尺度能源系统优化思想策略,仿真模拟构建化学储能反应模型,优化反应器件结构,建立化学储能系统综合评价体系,提出系统整体最高效率、最低能耗优化方案,具有创新性的学术及应用价值。 通过本项目的研究,从材料,反应单元到装置系统,形成完整的化学储热系统传热传质与化学反应机理研究与关键技术研发,具有创新性的学术及应用价值,也为太阳能热化学储能技术的推广应用提供技术参考,同时也丰富化学工程、纳米材料等相关学科的基础理论与技术应用,对推动相关学科的发展起到了积极作用。已获得1项新型化学储热复合材料制备方法以及1项太阳能热化学储热系统技术;发表5篇学术论文,其中SCI收录文章2篇,EI收录文章2篇,会议论文1篇;申请发明专利2件;培养人才4名,包括2名研究生和2名青年科研骨干。 本项目未进行成果转移转化情况,主要原因是没有资金渠道支持。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2021-01-29 |
| 研究起止时间: | 2016-01-01至2017-12-31 |
| 所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | 新能源与节能 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2019-12-06 |
