直到今天,北欧和中欧国家住宅建筑的空间供热需求仍然主要由化石燃料(主要是天然气和石油)的燃烧来满足。因此,该部门在这些国家每年的能源相关二氧化碳排放量中占了很大一部分。可再生能源在供热部门渗透率低的一个原因是,最大的供热需求发生在冬季,而可再生能源的高生产率通常发生在夏季。为了克服这种季节性差异,本文提出了一种基于氢氧化钙转化为氧化钙和水的热化学反应的新型长期储存系统。该概念的基本思想是在夏季使用多余的电力(例如来自屋顶光伏系统的电力)来驱动吸热充电反应。然后可以将带电材料储存在环境温度下的简单容器中,并且可以无限期地保持化学势而不会损失能量。在冬季,通过进行放热逆反应释放的热能可满足建筑物的供热需求。与迄今为止分析过的季节性储存反应系统不同,该系统排放的是液态水而不是水蒸气,这在技术和能源上都增强了排放过程。此外,使用电能而不是太阳能进行充电,可以灵活调整储存的运行时间。这样,系统就可以运行,这样在充电过程中必然产生的废热就可以完全用于满足夏季的生活热水生产。这种新发现的工作原理可以显著提高系统的存储效率。对能量平衡的详细分析,结合第一个与建筑物集成的案例研究,表明潜在的存储效率可以达到 96%。简而言之,本文提出了一种全新的技术概念,通过具有成本效益的长期能源存储将电力和热力部门结合起来,并评估了其在住宅建筑中的应用潜力。
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