太阳能的储存

三、太阳能的储存

太阳能的一个特点是，当有阳光照射时，就有太阳能，当阳光被遮蔽时，例如夜间或阴雨天气，就没有太阳能，或大大减少了，因此，它具有显著的不稳定性和间断性。为了满足生产和生活上连续和稳定的用能需求，就要设法弥补这个缺点。最简单的解决办法，就是设置辅助能源系统，如在太阳房内另装采暖炉，以便在没有太阳能可用时供暖。另一个方法，就是当有很多太阳能时，把多余的太阳能储存起来，留待没有太阳能时利用，换句话说，通过储能，把太阳能利用系统变成稳定不间断的能源系统。能量可以不同的形式储存，除热能外，还可以位能、动能、电能、化学能的形式储存，或利用太阳能发电后电解水，储存氢和氧，需要时供燃料电池发电用或直接用氢为燃料（液化储存）。

太阳能储热，就是将太阳能转换成热能，储存在储热介质中，保存在良好的保温条件之下，供需要时使用。太阳能储热可分为显热储热，潜热储热和可逆化学反应储热。按储热时间的长短可分为短期储热（一般为十几个小时）、中期储热（一般为3～5天）和长期储热（可达几个月）。根据热源和用热的情况，可以有低温储热（低于100℃）、中温储热（100℃～200℃）和高温储热（200℃以上）。显热储热就是利用物质温度升高时吸热，降低时放热的特性来实现的，储热介质可以用水、砂石、油或其他适当的物质。潜热储热是利用物质状态（固态、液态、气态）变化时吸收或放出热量来实现的，储热介质有石蜡、十水硫酸钠、六水氯化钙等。可逆化学变化储热的例子如下：

以上化学方程式表示每克分子的氧化钙储热量为63.64kJ。

当利用太阳电池把太阳能直接转换为电能时，最方便的储能方法就是给蓄电池充电。各种储能的方案很多，就不一一列举了。下面给出两个表，由它可以看出各种不同储能方式和各种物质储存能量的概况。

表1-4　各种储热方式的比较（储热 1000MJ）

表1-5　各种储能方式的储能密度