能源的儲(chǔ)存方式與技術(shù)

1、能源的儲(chǔ)存方式與技術(shù)鄧樹洪中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院應(yīng)化09031505091021摘要：作為清潔、對(duì)環(huán)境友好的綠色能源，太陽能技術(shù)推廣和應(yīng)用備受矚目。太陽能熱儲(chǔ)存技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，無論從技術(shù)層面和投資成本來看，太陽能熱儲(chǔ)存技術(shù)都是太陽能利用中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文介紹了幾種太陽能的儲(chǔ)存方式。關(guān)鍵詞：太陽能儲(chǔ)存方式與技術(shù)能源是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，也是提高人們生活水平的先決條件。人類社會(huì)要發(fā)展，必須建筑在大量消耗能源的基礎(chǔ)上。人類利用能

2、源的歷史經(jīng)歷了幾個(gè)階段：18世紀(jì)以前，木材在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中長期占據(jù)首位；到19世紀(jì)下半葉，煤炭取代木材等成為主要能源；1965年，石油首次取代煤炭在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)首位，由此開始了“石油時(shí)代“。石油、煤炭等這些當(dāng)前人們使用的主要能源都屬不可再生的礦物燃料。在當(dāng)今世界，礦物燃料提供世界91％的一次商品能源，其中煤炭占28％，石油超過40％。在亞澳地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，礦物燃料占93.5％，其中煤炭占48.3％，石油占37.3％

3、，然而，地球上礦物燃料的儲(chǔ)量是有限的。作為清潔、對(duì)環(huán)境友好的綠色能源，可再生能源的規(guī)模開發(fā)利用已經(jīng)成為21世紀(jì)解決化石能源造成的能源短缺、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等問題的重要途徑。其中，太陽能技術(shù)推廣和應(yīng)用備受矚目。地面上接受到的太陽能，受氣候、晝夜、季節(jié)的影響，具有間斷性和不穩(wěn)定性。因此，太陽能貯存十分必要，尤其對(duì)于大規(guī)模利用太陽能更為必要。太陽能不能直接貯存，必須轉(zhuǎn)換成其它形式能量才能貯存。大容量、長時(shí)間、經(jīng)濟(jì)地貯存太陽能，在技術(shù)上比較困

4、難。1儲(chǔ)存方式與技術(shù)儲(chǔ)存方式與技術(shù)1.1太陽氫系統(tǒng)儲(chǔ)存太陽能可再生能源，特別時(shí)太陽能、風(fēng)能都具有時(shí)間不穩(wěn)定和空間不穩(wěn)定的特點(diǎn)，而氫作為重要的能源載體，可以解決可再生能源的穩(wěn)定性問題，也就格外引起人們的關(guān)注?？茖W(xué)家對(duì)可再生能源－氫能源系統(tǒng)抱有很大的期望。我國在氫能的開發(fā)方面做了大量的工作并取得令人矚目的成果。不過，還沒有研究過可再生能源－氫能系統(tǒng)。為填補(bǔ)國內(nèi)研究的空缺，清華大學(xué)核能與膜燃料電池中，創(chuàng)造出無碳的電力，實(shí)現(xiàn)白天或晚上，都能為建

5、筑或電動(dòng)汽車供電。這個(gè)流程的關(guān)鍵部分，是利用放置在水中的鈷金屬、磷以及電極，構(gòu)成一種催化裝置，利用鈷和磷的催化作用，從水中生產(chǎn)02和H2。不管電能來自于光伏、風(fēng)能渦輪機(jī)，或是其他來源，當(dāng)電流流過電極以及鉆和磷酸構(gòu)成的催化劑，就會(huì)形成薄膜電極對(duì)。在其催化作用下，如，鉑，能夠從水中生產(chǎn)出H2。整個(gè)系統(tǒng)仿佛完成光合作用下的，水的分解過程。這種新的催化系統(tǒng)，工作在pH中性環(huán)境和室溫條件下，是很容易實(shí)現(xiàn)的。陽光是解決世界能源問題，最具有潛力的能源

6、。倫敦皇家學(xué)院的生物學(xué)教授Ernstchain是光合作用研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物。他認(rèn)為“這是一項(xiàng)重大的發(fā)現(xiàn)，它將對(duì)人類未來的繁榮昌盛起到巨大的影響。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的重要性是不容忽視的。因?yàn)樗蜷_了能源開發(fā)新技術(shù)的大門，從而提供減少人類對(duì)化石燃料的依賴以及應(yīng)對(duì)全球氣候變化的手段。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是朝著清潔、無碳能源方向發(fā)展的里程碑?！碑?dāng)然還有更多的事情需要繼續(xù)深入研究。雖然這只是個(gè)好的開端，因?yàn)楝F(xiàn)有的水和電流、電解反應(yīng)以及人工光合作用，還不能適宜工業(yè)化生產(chǎn)

7、。這些都是非常昂貴的，且需要很嚴(yán)格的環(huán)境條件作為基礎(chǔ)，才能運(yùn)行。1.3沼氣發(fā)酵、沼氣化學(xué)能儲(chǔ)存太陽能沼氣是有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣和保持一定水分、溫度、酸堿度等條件下，‘經(jīng)過多種微生物(統(tǒng)稱沼氣細(xì)菌)的分解而產(chǎn)生的。沼氣細(xì)菌分解有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生沼氣的過程，叫沼氣發(fā)酵。沼氣是一種混合氣體，可以燃燒，因?yàn)檫@種氣體最早是在沼澤中被發(fā)現(xiàn)的，所以稱之為沼氣。厭氧發(fā)酵過程中，溫度過低或溫度波動(dòng)過快，會(huì)降低厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣效率以及所產(chǎn)沼氣中CH4的含量，利用太陽