闭式太阳能CaCO3/CaO储能系统热力学分析开题报告
2020-08-05 22:19:12
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1. 背景
本毕业论文题目为《闭式太阳能caco3/cao储能系统热力学分析》。现今,太阳能技术的发展有利于缓解全球资源的紧张以及改善人类的生态环境[1],其中,大规模的高温无损储能是整个太阳能发电系统的关键。现有的常用热能储存方式主要有显热储存、潜热储存和热化学储存这3种[2, 3]。显热储能指通过储能介质温度的变化来实现储能过程,是目前太阳能发电中技术最成熟、应用最多的储热方式,但是这种方式存在储能密度低、储能时间短、温度波动大等缺点。潜热储能指通过储能材料发生相变时吸收或释放能量来进行能量的储存以及释放,由于金属相变材料储能密度大、循环稳定性好并且纯热性能较好,其在中高温相变储能的应用中具有极大优势,但是相变材料的选择或开发是实现太阳能发电系统中的难点,因此此技术在太阳能热发电系统中处于试验阶段。热化学储能是基于一种可逆的热化学反应,如,在反应中储能材料c吸收能量转化成a和b储存起来,需要供能时,a和b发生反应生成c,同时将储存的化学能释放出来,与上述两种热能储存方式相比,热化学储能密度大,在环境温度下可实现长期无热损并且适合长距离运输。这些特性使得热化学储能拥有广阔的前景,也是今后研究的重点[4]。
热化学储能体系分为多种[5],常见的有无机氢氧化物的分解、碳酸化合物的热分解和金属氢化物的分解等,包含了七十多种热化学反应。通过查看这些反应的性能与反应温度,我们不难看出caco3/cao体系储能密度高,且其原料石灰石是一种已经广泛应用于各行各业的廉价而丰富的原材料,可以在大气条件下长期储存,并且caco3/cao体系对水的需求不高,以该体系建造的太阳能发电站的位置可处于土地成本低的沙漠等水资源缺乏的地区[6]。因此,caco3/cao体系的热化学储能系统将是今后研究的重点。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
本课题建立caco3/cao体系下的太阳能热化学储能系统模型,并分析不同条件下对热化学储能系统的影响。
在此期间熟悉各个所需软件使用,了解系统的框架结构,计算所需数据,通过熟悉他人的研究方式方法,来认识自身在学习中的不足,要能在以后的生活工作中加以改进。研究方式通过以下步骤:
① 熟悉caco3/cao热化学储能系统的工作原理、结构组成、研究现状及实际应用;