水合物储能技术研究现状

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1、第4卷第2期储能科学与技术Vol.4No.22015年3月EnergyStorageScienceandTechnologyMar.2015物理储能专刊：进展与评述水合物储能技术研究现状陈俊1,2，陈秋雄1，陈运文1，樊栓狮2，王燕鸿2，杨亮2，郎雪梅2，张雯翔2，黄怡2，熊文涛2，温永刚1（1深圳市燃气集团股份有限公司，广东深圳518040；2华南理工大学化学与化工学院，传热强化与过程节能教育部重点实验室，广东广州510640）摘要：水合物为客体分子与主体水分子在一定温度与压力下形成的固体物质。水分子通过氢键形成笼型结构并将气体分子包裹在笼子里。根据其包裹气体的特性，可以通过形

2、成水合物将气体（如CH4、H2等）储存起来，从而实现能量的储存；同时水合物的形成与分解会释放和吸收热量，通过重复形成与分解水合物进行蓄冷也是一种能量储存和利用的方式。本文将介绍水合物储能技术研究的现状，并对水合物储能未来的研究进行展望。关键词：水合物；储运天然气；储氢；蓄冷doi:10.3969/j.issn.2095-4239.2015.02.002中图分类号：TQ03文献标志码：A文章编号：2095-4239（2015）02-131-10CurrentstatusofenergystorageusinghydratesCHENJun1,2，CHENQiuxiong1，CHEN

3、Yunwen1，FANShuanshi2，WANGYanhong2，YANGLiang2，LANGXuemei2，ZHANGWenxiang2，HUANGYi2，XIONGWentao2，WENYonggang1（1ShenzhenGasCorporationLtd.，Shenzhen518040，Guangdong，China；2KeyLabofEnhancedHeatTransferandEnergyConservation，MinistryofEducation，SchoolofChemistryandChemicalEngineering，SouthChinaUniver

4、sityofTechnology，Guangzhou510640，Guangdong，China）Abstract：Hydrateisasolidmaterialformedbyguestmoleculesandhostwatermoleculesundercertaintemperatureandpressure.Thewatermoleculesareabletoformaclathratestructurethroughhydrogenbonds.TheclathratestructurecanentrapgasessuchasCH4andH2toformastableso

5、lidmaterial,thusachievingthestorageofenergy.Inthesametime,theformationanddissociationofhydratesincursheatrelease(exothermicprocess)andheatabsorption(endothermicprocess),respectively.Thesecharacteristicscouldmakethemfeasiblematerialsforstoringthermalenergy.Inthispaper,currentstatusoftheusehydr

6、atesforenergystorageisdiscussedandfutureresearchneedsareproposed.Keywords：hydrate；naturalgasstorageandtransportation；hydrogenstorage；coldstorage1水合物是客体分子与主体水分子在一定温度与1Hammerschmidt[1]于1934年发现管道堵塞是由气体压力下形成的类冰状或雪状的固体物质。水合物引起的，并将水合物的研究由科学兴趣引入工业所需要解决的实际问题。经过80年的研究与发展，除了知道水合物的形成和聚集能堵塞管道之外，收稿日期：2014

7、-10-31；修改稿日期：2014-11-13。基金项目：国家自然科学基金（51176051），中央高校基本科研业务还发现天然气水合物（俗称“可燃冰”）可以作为一（2013ZZ0032，2014ZP0007）以及科技创新基金研究项目（2013D-5006-种潜在的清洁能源，天然气水合物的总资源量相当0107）。于全球已探明矿物燃料（煤、石油、天然气）的2第一作者：陈俊（1985—），男，博士，从事高压流体相平衡、气体水合物科学与技术的相关研究工作，E-mail：cejchen@s