结合热化学储能技术的压缩空气储能系统（CAES）示意图

 

美国俄勒冈州立大学科学家提出，通过回收压缩空气储能系统（CAES）的热量来提高效率。

 

该研究的报告作者Nicholas AuYeung说，“与所有类型的储能系统相比，传统压缩空气储能系统（CAES）储能成本相对较低，我们认为采用这项技术将会提高这一优势。虽然尚未进行成本分析，但我们有兴趣进行彻底的技术经济分析。”  

 

在《能量转换与管理》期刊上发表的名为《压缩空气储能的热化学的热回收》论文中描述了这一新方法，该方法包括采用热化学储能（TCES）技术将能量储存在化学键中，以回收空气压缩操作过程中产生的热量。该研究报告指出，“基于金属氧化物氧化还原反应的热化学储能（TCES）在高氧分压下可以释放氧气，这是特别令人感兴趣的技术，尽管可以考虑在高压下运行的化学反应，但这些方案通常采取固气反应形式。”

 

科学家建议，在压缩空气储能系统（CAES）的操作过程中，通过三种不同的策略使用电阻加热分解氧化钡：在固体-气体反应中利用TCES材料反应床直接传热；热空气与TCES系统之间的间接传热；以及直接和间接传热的结合。

 

AuYeung说，“我们研究了TCES技术，其中在反应床中填充了岩石和氧化钡。我们的研究结果表明，由于氧化钡的热容量和反应热相对较低，因此采用TCES技术的反应床和没有采用TCES技术的反应床之间的往返效率相似。”  

 

据他介绍，采用这种技术的压缩空气储能系统（CAES）可以确保60%的往返效率，在充电后持续放电时间为20小时。相比之下，传统压缩空气储能系统（CAES）的往返效率只有40%到50%。AuYeung解释说，“为了更好地说明这一概念潜力，我们提出了一种假设材料，其热容量与岩石相同，但热化学储能容量是氧化钡的三倍，我们在模型中研究了这种假设材料。结果表明，可以提高5%的以上往返效率以及更长的持续放电时间。此外，需要减少45%的填充量才能实现类似于填石层的储能容量。”

 

AuYeung总结道，“我们的研究团队正计划研究更多材料，例如水合物和碳酸盐等一些非氧化学物质，它们具有假设的特性（例如高热容量和高反应热），我们已经研究过这些材料，但现在还没有确定哪一种材料更加可用。”