摘要：熱化學儲熱技術是儲熱領域中被廣泛研究的技術，儲能密度高、儲熱周期長是其特有的優勢，但技術成熟度尚低，本文從技術的本質、分類、技術對比和企業端簡要分析熱化學儲熱技術。

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重的環境問題，越來越引起我們對儲能領域的關注。儲能領域中儲熱技術興起的原因，主要是該技術具有解決因時間、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。相比顯熱儲熱技術和相變儲熱技術，熱化學儲熱技術具有無可比擬的儲能密度和工作溫度范圍，因此受到眾多學者的青睞。

熱化學儲熱技術的本質及分類

熱化學儲熱技術，是指利用化學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。

熱化學儲熱技術按化學變化的分類主要分為濃度差熱儲存方式、化學吸附熱儲存方式以及化學反應熱儲存方式三類。濃度差熱儲存方式的本質為當酸堿鹽類水溶液的濃度變化時（熱力學范圍內的化學勢不同）會產生熱量，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、利用堿溶液或者鹽溶液的吸收式系統；化學吸附熱儲存方式的本質為儲存和釋放吸附劑與吸附質在吸附和解吸附的過程中產生的熱量（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）和氨絡合物體系（以氨為吸附質）；化學反應熱儲存方式的本質為儲存和釋放化學反應工程中分子鍵的破壞和重組產生的熱量，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）等化學儲熱體系。

儲熱體系的優劣主要取決于化學變化的過程，優質的儲熱體系需具備的條件如下：反應焓值高、儲熱密度大、工藝條件溫和、反應速率快、儲放效率高、反應參與物性質穩定和價廉易得、規模化生產設備要求低。

常見儲熱技術之間的對比

常見的儲熱技術主要分為顯熱儲熱技術、相變儲熱技術和熱化學儲熱技術。

在儲熱規模、周期和成本方面，顯熱儲熱技術的儲能規模約0.001～10MW，儲能周期約數小時～數天，成本約0.8～79元/（KW·h）；相變儲能技術的儲能規模約0.001～1MW，儲能周期約數小時～數周，成本約79～390元/（KW·h）；熱化學儲能技術的儲能規模約0.01～1MW，儲能周期約數天～數月，成本約63～780元/（KW·h）。顯熱儲熱技術具有明顯的成本優勢，熱化學儲能技術的儲能周期較突出。

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

在技術本身方面，顯熱儲熱技術系統集成相對簡單，技術成熟度高，儲熱介質常為水，對環境友好，已得到大規模應用，但系統體積較大，熱損失嚴重；相變儲熱技術熱能的儲存與釋放易控制，熱損失較小，技術成熟度處于實驗室研發到商業化應用的過渡期，需進一步強化相變材料的熱穩定性；熱化學儲熱技術集成系統的體積較小，熱損失也很小，技術成熟度尚處于實驗室驗證階段，但儲放熱過程較難控制，可逆反應體系中傳熱傳質性能仍需提高。

國內儲熱領域的相關企業

據中國儲能網消息，我國提供儲熱供暖技術的企業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、中益能儲熱技術集團有限公司，他們主要采用相變儲熱技術，儲熱業務占到公司主營業務的75%以上。目前并未有專門從事熱化學儲熱技術的企業，也從側面反應出熱化學儲熱技術目前尚不成熟，到商業化的階段還需取得突破。

結語

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