科创中国

随着5G信息革命和科技智能时代的到来，我国各行各业都迎来新一轮快速发展的机遇，同时也对能源供应提出了更高的要求，对电力供应的考验尤为严峻。评估国内电力供需情况并采用削峰填谷的办法缓解电网运行压力，是目前各国能源部广泛推广的主要解决方法。“削峰填谷”指的是在用电的低谷期储存富余电能，在用电高峰时期释放并使用在生活生产中，通过这一储存和释放的过程，缓解用户侧和发电侧在时空上不匹配的矛盾，减少发电系统和输配电容量上的需求，同时可提高发电效率和质量，进而保障电网安全稳定运行。

热化学储能具有储能容量大、密度高、反应速度快、温度高、可逆性好、长期热损失小等显著优点，能有效地解决电能的转换、储存、运输与高温再生，可广泛应用于新能源并网、微电网、火电厂灵活性调峰、家庭储能、区域供暖、移动供热等方面。在我国“削峰填谷，谷电利用”的政策推动下，通过热化学储能装置在谷电时期储存能量，并在用电高峰期释放热量，以热代电，对优化资源配置、提高电网安全运行具有重要意义，同时在峰谷电价的支持下，热化学储能在实际工业、民用供暖中也具有一定的应用前景和商业潜力。

其中，Ca(OH)2/CaO体系具有储能密度大、反应速度快、无毒、价格低廉、处理方便等特点，在热化学储能领域得到了广泛的关注与研究。该体系原理为Ca(OH)2粉末经热分解脱水就能完成热能向化学能的转换，其较高的脱水反应温度比较适用于高温热能的储存，脱水后产生的 CaO 能在常温条件下长期稳定保存；当需要热能时，将水蒸汽通入含有 CaO的反应器，便可通过水合放热反应来获得高品位热能，出口水蒸汽温度则可达 500℃，接近 Ca(OH)2在标准大气压下的分解温度。

目前，国内外学者对于Ca(OH)2/CaO体系的研究主要集中在实验室测量或者模拟分析方面，未从用户需求或商业化层面出发，未考虑系统运行可行性与经济性，将Ca(OH)2/CaO储能系统实际运用在热电网中。鉴于现行研究的不足，本项目提供了一种钙基体系高温电化学储能集成系统，可消纳风电、水电、太阳能可再生电能，也可为火电进行削峰填谷作用，使电能得到最佳有效利用，提高电能在供暖、生产、生活中比例，减少化石燃料分散和低效应用，大大减少大气污染物的排放，创造较好的经济效益和社会效益。