第二代节储热技术简介
武钦佩教授（13691141290）
北京理工大学，化学与化工学院
热能的需求非常广泛，如农产品和食品行业的脱水干燥、工业产品的干燥、
日常生活和冬季取暖等等，热能的消耗在生产和生活的总能耗中占比大于50%。
煤炭和天然气的使用带来环境污染，双碳目标要求减少化石燃料的使用。中共中
央和国务院提出到2030年，非化石能源消费比重提高到25%左右。储热技术
就是把太阳热能、地热能、光伏、风电和工业废热等储存起来，在需要热能的时
候和需要热能的地方释放出来，提供稳定的热能。储热技术可以解决太阳能和风
能（光热、光伏和风电）的不稳定性、废热和余热的回收、电网调峰和燃烧带来
的污染问题。根据原理，储热技术分为3类：显热储热、潜热储热和化学储热技
术。其中的化学储热技术为第二代储热技术，也称为跨季储热技术，化学储热技
术原理是可逆热化学反应。跨季储热是指长时间储热无损耗，比如，储存夏季太
阳能冬季使用。
▼第二代储热技术的储放热原理
第二代储热技术利用可逆热化学反应储存和释放热能，比如，石灰和熟石灰
之间的转化反应伴随着大量热能的存储和释放。
Ca(OH)s→CaOs+HOgΔH=?104.4kJ/mol
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石灰（CaO）遇水反应生成熟石灰（Ca(OH)）以及放出热量，熟石灰吸收
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热能转化为石灰，完成储热。石灰储热密度360kWh/吨，约是水储热密度的6
倍。石灰的来源丰富，价格低，性能稳定，安全可控，储能密度高，能够连续稳
定和大规模地储放热。
▼第二代储热技术的优势和竞争力
1．长时间储热无损耗。熔盐等显热储热技术是高温储热，由于热辐射等，热能
有损耗，储热时间受限制。化学储热是常温态储热，可以把夏季的太阳能储
存用于冬季，储存过程中没有热能损失。
2．储热密度高（360kWh/t），是水和熔盐等显热储热技术的数倍。
3．储放热温度范围广，供热温度可以上调，提高热能品位；使用范围广，能够
存储70℃—2000℃的热能，能够储存光伏电力、风电和光热；能够为工农
业生产、脱水干燥、冬季取暖和家庭提供热能；比如，居民小区、医院、学
校、机关办公楼和边防哨所等提供取暖和热水。也能够用于发电。
4.连续储放热，储放热性能稳定可控，无燃爆风险，安全可控，适合大规模储
能，储放热过程无污染物排放。
5.跨季储热技术、储热材料和储放热设备具有原创性和较高的技术壁垒。
6.跨季储放热技术设备在国内外至今没有产业化，具有唯一性。
7.跨季储热技术和设备适合于大规模储放绿色能源，没有燃爆风险。
8.第二代储热装备成本约是电池的1/30，储能密度是电池的1—2倍。
9.原料丰富，价格低。
10.储放热过程无污染物排放，储热材料可以回收再利用。
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▼第二代储热技术应用领域
（1）配套光伏和风电储能，在国家大力发展绿色能源的激励下，2023年，全
国多地的电网已经饱和无法接纳更多的光电和风电，解决这一问题的唯一有效办
法是储能。电池储能有燃爆，安全性不可控，成本高。第二代储热技术没有安全
风险，材料丰富，费用低，无三废排放，储放热过程可控，适合大规模储能；解
决光伏和风电无法并网的难题。2030年，国家战略要求绿色能源占比达25%。
（2）光热储能一体化，配套太阳能光热储能，把夏季的高温太阳能储存，冬季
使用。
（3）工业余热和废热的回收，钢铁厂的钢渣废热回收，储热技术能够提供相关
的技术和装备。
（4）“零碳”供暖，北方冬季供暖，每年有万亿元的规模。第二代储热技术把
夏季的太阳能储存用于冬季供暖，实现“零碳”供暖，消除碳排放。
（5）零碳大棚供暖，山东寿光有60万个蔬菜大棚，北方供暖大棚约2亿平米。
（6）零碳供热，现代农业、工业生产、工业园区、边防哨所和海岛供热。
（7）零碳干