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天大赵力教授应浙大肖刚教授之邀分享“太阳能热化学储能最新研究成果”

11月29日上午,浙江大学热能工程研究所205会议室气氛热烈。应浙江大学教授、太阳能光热联盟副理事长、中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会委员肖刚邀请,天津大学机械工程学院教授、太阳能光热联盟第六届专家委员会副主任委员、中国可再生能源学会太阳能热发电专业委员会委员赵力为师生们带来题为“太阳能热化学储能的热力循环构建及其评价分析初探”的精彩学术报告。

专家风采

赵力教授现任天津大学机械工程学院英才教授、博士生导师,中低温热能高效利用教育部重点实验室主任,天津市可再生能源协会秘书长。作为教育部新世纪优秀人才,赵教授在太阳能高效转化、新型制冷剂循环性能、制冷热泵系统优化等领域有着深厚造诣,完成国家级、省部级及横向课题10余项,已发表国内外学术论文200余篇,引用超过8000次,H因子42。入选2021-24年爱斯维尔全球高被引学者和2020-2025世界前2%科学家。

报告核心内容

研究背景:太阳能储能的新视角

赵力教授从国家“双碳目标”战略需求出发,指出太阳能资源达到17000亿吨标准煤/年,其中51%以热能形式利用。太阳能热化学储能技术因其储能密度大、储能效率高、储存时间长等技术优势,成为大规模储能技术中的重要研究方向。

理论创新:热力循环模型的构建

核心贡献:赵力教授团队从做功能力的产生和利用视角出发,提出了热化学储热的理想热力循环模型,将其解析为热机循环和热泵循环的耦合。

关键发现

热化学储热循环本质上为"热-化学能-热"能量转换

理想储热过程与卡诺热机循环存在一致性

储/释热温差越大,虽能量效率不变,但火用效率越低

热化学储热体系:以CaCO₃/CaO体系为例,火用效率在低温区对释热温度不敏感,表明可适当提高释热温度。

热化学转换制燃料:团队分析了ZnO/Zn、SnO₂/Sn、MgO/Mg等体系的性能表现,发现SnO₂/Sn热化学循环能量效率更高,且优势温区范围广。

未来展望

赵力教授表示,团队将继续以新评价指标为指导,开展热化学储能机理研究,从物质微观结构层面建立热化学储能材料“结构-性能”关系,并结合非平衡热力学,探索热化学储能循环热力学与动力学的协同优化。