20世纪太阳能科技发展的回顾与展望

比热容最大，应用较多。七八十年代曾有利用水和土壤进行跨季节贮存太阳能的报道。但材料显热较小， 贮能量受到一定限制。 （2）潜热贮存 利用材料在相变时放出和吸入的潜热贮能，其贮能量大，且在温度不变情况下放热。 在太阳能低温贮存中常用含结晶水的盐类贮能，如10水硫酸钠／水氯化钙、12水磷酸氢钠等。但在使 用中要解决过冷和分层问题，以保证工作温度和使用寿命。 太阳能中温贮存温度一般在100℃以上、500℃以下，通常在300℃左右。适宜于中温贮存的材料有：高压 热水、有机流体、共晶盐等。 太阳能高温贮存温度一般在500℃以上，目前正在试验的材料有：金属钠、熔融盐等。 1000℃以上极高温贮存，可以采用氧化铝和氧化锗耐火球。 （3）化学贮热 利用化学反应贮热，贮热量大，体积小，重量轻，化学反应产物可分离贮存，需要时才发生放热反应，贮存 时间长。 真正能用于贮热的化学反应必须满足以下条件：反应可逆性好，无副反应；反应迅速；反应生成物易分离 且能稳

定贮存；反应物和生成物无毒、无腐蚀、无可燃性；反应热大，反应物价格低等，目前已筛选出一些化学 _吸热 反应能基本满足上述条件，如Ca(OH)₂的热分解反应：Ca(0H）₂＋63.6kJ←----→cao＋H₂O ^放热 利用上述吸热反应贮存热能，用热时则通过放热反应释放热能。但是，Ca（OH)₂在大气压脱水反应温 度高于500℃，利用太阳能在这一温度下实现脱水十分困难，加入催化剂可降低反应温度，但仍相当高。所 以，对化学反应贮存热能尚需进行深入研究，一时难以实用。 其它可用于贮热的化学反应还有金属氢化物的热分解反应、硫酸氢铰循环反应等。 （4）塑晶贮热 1984年，美国在市场上推出一种塑晶家庭取暖材料。塑晶学名为新戊二醇（NPG），它和液晶相似，有晶 体的三维周期性，但力学性质象塑料。它能在恒定温度下贮热和放热，但不是依靠固一液相变贮热，而是通过 塑晶分子构型发生固-固相变贮热。塑晶在恒温44℃时，白天吸收太阳能而贮存热能，晚上则放出白天贮存 的热能。 美国对NPG的贮热性能和应用进行了广泛的研究，将塑晶熔化到玻璃和有机纤维墙板中可用于贮热， 将调整配比后的塑晶加入玻璃和纤维制成的墙板中，能制冷降温。 我国对塑晶也开展了一些实验研究，但尚未实际应用。 （5）太阳池贮热 ，太阳池是一种具有一定盐浓度梯度的盐水池，可用于采集和贮存太阳能。由于它简单、造价低和宜于大 规模使用，引起人们的重视。60年代以后，许多国家对太阳池开展了研究，以色列还建成三座太阳池发电站。 70年代以后，我国对太阳池也开展了研究，初步得到一些应用。 2．3．2电能贮存 电能贮存比热能贮存困难，常用的是蓄电池，正在研究开发的是超导贮能。 世界上铅酸蓄电池的发明已有100多年的历史，它利用化学能和电能的可逆转换，实现充电和放电。铅 酸蓄电池价格较低，但使用寿命短，重量大，需要经常维护。近来开发成功少维护、免维护铅酸蓄电池，使其性 能有一定提高。目前，与光伏发电系统配套的贮能装置，大部分为铅酸蓄电池。 1908年发明镍-铜、镍-铁碱性蓄电池，其使用维护方便，寿命长，重量轻，但价格较贵，一般在贮能量小的 情况下使用。 现有的蓄电池贮能密度较低，难以满足大容量、长时间贮存电能的要求。新近开发的蓄电池有银锌电池、 钾电池、钠硫电池等。 某些金属或合金在极低温度下成为超导体，理论上电能可以在一个超导无电阻的线圈内贮存无限长的 时间。这种超导贮能不经过任何其它能量转换直接贮存电能，效率高，起动迅速，可以安装在任何地点，尤其 是消费中心附近，不产生任何污染，但目前超导贮能在技术上尚不成熟，需要继续研究开发。 2．3．3氢能贮存 氢可以大量、长时间贮存。它能以气相、液相、固相（氢化物）或化合物（如氨、甲醇等）形式贮存。 气相贮存：贮氢量少时，可以采用常压湿式气柜、高压容器贮存；大量贮存时，可以贮存在地下贮仓、由不 漏水土层复盖的含水层、盐穴和人工洞穴内。 液相贮存：液氢具有较高的单位体积贮氢量，但蒸发损失大。将氢气转化为液氢需要进行氢的纯化和压 缩，正氢-仲氢转化，最后进行液化。液氢生产过程复杂，成本高，目前主要用作火箭发动机燃料。 固相贮氢：利用金属氢化物固相贮氢，贮氢密度高，安全性好。目

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