压力自平衡式热化学梯级储热系统及其优化

陈丹; 孙田津; 张春琳; 胡锐; 徐定辉; 祝培旺; 肖刚

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.242314

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压力自平衡式热化学梯级储热系统及其优化

可再生能源与储能 | 更新时间：2026-10-19

- 压力自平衡式热化学梯级储热系统及其优化
- Optimization of Pressure Self-balancing Thermochemical Cascaded Thermal Energy Storage System
- 中国电机工程学报 2026年46卷第2期页码：647-655
- 作者机构：
  
  1. 能源高效清洁利用全国重点实验室(浙江大学),浙江省,杭州市,310027
  2. 杭州华源前线能源设备有限公司,浙江省,杭州市,311199
  3. 中能建数字科技集团有限公司，北京市海淀区,100085
  4. 华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司，西藏自治区,拉萨市,850000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.242314
  中图分类号：
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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陈丹, 孙田津, 张春琳, 等. 压力自平衡式热化学梯级储热系统及其优化[J]. 中国电机工程学报, 2026,46(2):647-655.

CHEN Dan, SUN Tianjin, ZHANG Chunlin, et al. Optimization of Pressure Self-balancing Thermochemical Cascaded Thermal Energy Storage System[J]. 2026, 46(2): 647-655.
陈丹, 孙田津, 张春琳, 等. 压力自平衡式热化学梯级储热系统及其优化[J]. 中国电机工程学报, 2026,46(2):647-655. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.242314.

CHEN Dan, SUN Tianjin, ZHANG Chunlin, et al. Optimization of Pressure Self-balancing Thermochemical Cascaded Thermal Energy Storage System[J]. 2026, 46(2): 647-655. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.242314.

摘要

常规 Mg(OH)2/MgO 储能系统因水介质蒸发与冷凝热损失，导致储热效率约为70%。该文提出压力自平衡式热化学梯级储热系统，构建热化学储热耦合高压热水储热系统梯级储存热量的数学计算模型，对系统进行能量转化的配置优化研究。结果表明，与传统的热化学Mg(OH)2/MgO储热系统相比，该系统耦合高压热水储热使系统中的Mg(OH)2/MgO系统的储热效率最大增加28.17%。该系统还利用热化学反应实现高品位储/释热，系统㶲效率从58.35%升高到82.88%。结果可为中低温储热系统的设计提供参考。

Abstract

Traditional Mg(OH)2/MgO systems suffer increased heat losses from evaporation-condensation

limiting storage efficiency to about 70%. To address these limitations

this study proposes an innovative pressure self-balancing thermochemical cascaded storage system. A numerical model is developed to simulate the coupled operation of thermochemical storage and high-pressure hot water storage for cascaded thermal energy storage. Energy conversion configurations are systematically optimized through parametric studies. The results demonstrate that compared with traditional Mg(OH)2/MgO thermochemical storage systems

the proposed system

when integrated with high-pressure hot water storage

achieves a maximum increase in thermal energy storage efficiency of 28.17%. By utilizing thermochemical reactions for high-grade heat storage and release

the system’s exergy efficiency improves from 58.35% to 82.88%. These findings provide valuable guidance for the design and optimization of medium- and low-temperature thermal energy storage systems.

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