1. 引言
在能源市场上，激励引入替代能源的倾向与日俱增。把核能和太阳能用作为主要热源是实现这种替代的、最先进的、可供选择的可能性之一。
上述两种能源都能产生中、高温范围的热能（250 ~ 800℃），它们都需要开拓适当的贮能系统，因为其生产和需要都是随时间而改变的。
对于核能，生产速率总是不希望改变的，而对其需要是与时间有关系的；对于太阳能，生产和需求都会短期或长期变动。因此，核能和太阳能贮存之循环时间和特点不完全一样，并且需要一个适用于此两种情况的，工作在中、高温范围的弹性贮能系统。
热能可用如下原理贮存：
一一利用固体和液体的显热
——利用固体到液体的相变潜热
——利用可逆化学反应的键能
最后一种原理即热化学贮能，特别适用于中、高温范围，因为它具有潜在的高贮能密度（0.5 ~ 1.0MWh/m3）和预期的高反应速率的特点，故它是本文的主题。
其基本原理是简单的，当有过量的热可供利用时，让吸热的化学反应进行，于是把热量吸收到系统中，然后反应产物被分离、贮存和输送。当在另外的时间和地点需要用热时，让反应产物重新结合，反应热又成为可利用的了。这种应用形式称为热化学的“贮能方式”。除此之外，比较直接的操作方法，更有其他的更复杂的。可逆化学反应也能用于提高热品位即从低温变到高温，此种操作通常称为“热变换。”
最后，同样的化学反应也能以“化学热泵”方式应用。一定量的高品位热和低温热源结合使用，产生较多的中温能量。
无疑，鉴于贮能、热变换和热泵对节能和合理用能都是有用的措施，其潜在的应用是广泛的，特别在诱人的提高工业废热品位方面。
现在热化学贮能技术开发还刚起步，我们相信，这个领域存在着相当大的发展可能性。
2. 热化学贮能
适用于较高温度贮热的可逆化学反应，可分为催化反应和热分解反应。催化反应通常是气/气相反应，并使用催化剂以获得适当高的吸热和放热反应速度。把反应产物用管道从热源输送到用户处的这种管道系统称为化学热管。
另一种可逆化学反应是热分解。对原是固体或液体的化合物加热，即发生分解。在大多数实际情况下，化合物分解后，释放出气体，剩余的液体或固体留在反应器中。如果用降低温度或增加压力来改变反应的平衡，则逆向的放热反应会自动地发生。在此情况下，反应产物必须按一定程序分离，并分别贮存起来以避免不能控制的逆向反应。一个著名的例子是
Ca(OH)2→CaO+H2O
化学热管
利用可逆化学反应贮存热能和传递热能的思想即如化学热管始于核能方面特别是HTGR方面，也用于太阳集热器。
这种反应系统的主要优点是，化学品能长期在环境温度下贮存，而无高温潜热或显热贮能中固有的热损失。然而，在热能转化到化学能和再转回到热能过程中存在着别的热损失：
a）任何可逆过程都有最大的理论效率（熵损失）。b）任何实际过程的不可逆性质导致不可避免的能量损失（如分离损失）。c）最终过程设计取决于经济性，而不是效率，这样也带来某些损失。
这些损失是可观的，最近对许多系统全程效率的估计表明，效率在30 ~ 50%之间。
对某些实际例子，研究一下这些损失是如何产生的是有好处的。
用于化学热管的，曾作过深入研究的反应体系有如下几个：
第一个反应是所谓Eva/Adam体系，由德国人KFA Jülich发展起来的。这无疑是所有系统中发展最盛的过程。中试装置流程（称为EVAI/ADAMI）从1979年起运行，并且已有成功地联合运转800多小时的报道。在这装置中，吸热的蒸汽变换反应在820°C和31巴压力下进行，而相反的甲烷化过程在300 ~ 650°C的广泛温度范围和27巴压力下进行。在蒸汽变换器出口处的体积流率为700 m3/h。总转化率大约85 m3/h（标准温度压力下）已反应甲烷，释放大约185瓩的反应热。
热分解反应
在热解反应里，一种气体或蒸汽从固体或液体中释出，而固体或液体以一次贮存形式留下，气体贮存有三种可能性：
1）在大气压或加压下贮存。此时热损不是很重要，但贮能密度是小的，例如在大气压力下贮存，贮能密度仅在0.5 ~ 1（kWh/m3）。
2）当水、氨、甲醇是分解产物的时候，可以用凝聚形式贮存。这种系统有如下缺点：为了进行逆反应，已凝聚的蒸汽再须蒸发，则其蒸发潜热就得作为热损失了，这类似于上述的化学热管。
因此可能得到的热效率会是适当的（＜50%）。
3）气体以再吸收形式贮存。分解的气体被作为二次贮存的液体或固体吸收。本方法特别适用于化学热泵和热变换。
[Thermal Energy Storage，1982年]