太阳能热发电、供热和吸收式制冷可组成新型冷热电多联产系统。太阳能热发电子系统利用抛物形或蝶形镜面的聚焦作用将太阳能收集,通过换热装置制备高温高压工作流体推动常规发电技术(布雷顿循环)的汽轮机实现发电功能。汽轮机乏气进一步驱动供热和制冷子系统满足集中式房屋采暖、生活用热以及制冷的需求。冷热电联产系统的运行方式绿色环保,来源充足,不会产生二次污染,并且设备相对简单,体系热效率高,能够有效地解决当前能源危机,进一步避免对不可再生的化石燃料(主要是煤炭、石油和天然气等)的依赖。但受地理、季节和昼夜等时空因素的影响,冷热电联产系统的供热和制冷负荷与太阳能热发电余热之间存在明显的供需不匹配问题,且这种不匹配已经严重影响到整个系统的热效率。蓄热系统是解决这一问题的最有效的方法之一。蓄热系统将能量转为自然条件下比较稳定的热能存在,实现余热能的削峰填谷,从而保证冷热电联产系统运行的稳定性和连续性。蓄热材料的性能很大程度上影响了蓄热装置的性能和成本。碳酸盐材料作为一种高温熔融盐,被认为是一种较好的蓄热材料。其价格低廉,熔化潜热大,热稳定性和化学稳定性强,与金属容器的相容性好。工作温度与高温高压汽轮机相匹配,因此,碳酸盐蓄热材料能够有效地提高冷热电联产体系的热效率。但单一碳酸盐材料的熔点较高,并且热物性较低,已经严重地限制了碳酸盐材料在冷热电多联产系统中的应用。基于材料热力学定律和共晶理论,描述了碳酸盐多元体系的热力学参数,并根据Gibbs最小的原则,构建二元碳酸盐体系和三元碳酸盐体系,解决碳酸盐种类单一,熔化温度较高等问题。研究表明碳酸盐体系能够有效地拓宽碳酸盐蓄热材料的范围,为高温条件下的热量储存和传递提供更多材料选择。碳酸盐体系的熔化温度范围介于407.13-898.6℃,熔化潜热范围介于 138.2-506.7J/g。通过高温熔融方法,将比热容相对较大的LiF作为比热增强介质加入碳酸盐三元共晶体系中,制备复合熔融盐,改善熔融盐的比热容。LiF能够有效提高复合盐的表观比热容,最佳添加量为15wt.%,此配比下复合熔融盐的固态和液态的平均比热值最大,分别为 1.416 和 1.912J/(g·℃)。机械研磨法将三种炭材料(EG、GNSs和MWCNTs)作为导热增强介质引入碳酸盐三元共晶体系,改善熔融盐的导热系数。碳酸盐/炭材料复合材料的导热系数均表现出明显的增强效应,EG的增强效果最好,GNSs的效果次之,MWCNTs的增强效果最弱。炭材料对碳酸盐的增强效果与结构形态有关,EG在能够在三维空间内形成有效的导热链接,GNSs可以在二维的平面内形成有效的导热链接,MWCNTs仅能够在一维的轴向形成有效的导热链接。采用二步法将三种纳米Al2O3(20、50和80nm)和四针状纳米氧化锌(T-ZnOw)作为比热/导热协同增强介质分散于碳酸盐三元共晶体系中制备碳酸盐基纳米流体,同时改善碳酸盐的比热和导热性能。比热/导热性能增强介质都能够协同强化碳酸盐基纳米流体的比热容和导热系数,纳米Al2O3对碳酸盐基纳米流体的比热容的增强效果优于T-ZnOw,而T-ZnOw对碳酸盐基纳米流体的导热系数的增强效果优于纳米Al2O3。三种碳酸盐/纳米Al2O3纳米流体的固态和液态比热容的最大增强率分别为18.5%和33.0%;17.9%和22.7%;13.2%和17.5%。碳酸盐/T-ZnOw纳米流体的最佳导热系数为4.483W/(m·℃),导热增强率为 167.80%。固态显热(300-370℃)和液态显热(450-600℃)蓄热内,添加A1203(20nm)、Al2O3(50nm)、LiF、Al2O3(80nm)、T-ZnOw、GNSs 和 EG 的复合材料的总蓄热量和平均蓄热密度依次增加并且均高于纯碳酸盐。显热-潜热(300-600℃)蓄热内,添加Al2O3(20nm)、Al2O3(50nm)、LiF、Al2O3(80nm)和 T-ZnOw 的复合材料的总蓄热量高于纯碳酸盐,而仅有添加LiF和三种纳米Al2O3复合材料的平均蓄热密度高于纯碳酸盐。引入Figure Of Merits(FOMs)作为评价因子,对比强制对流湍流、自然对流湍流和自然对流层流条件下的碳酸盐的传热性能。复合材料的传热性能均优于纯三元碳酸盐,传热性能差异主要是由于比热容不同所致。根据FOMs对比碳酸盐的换热器面积和熔融盐泵功耗,结果表明添加T-ZnOw、LiF、Al2O3(50nm)、Al2O3(20nm)、EG、Al2O3(80nm)、GNSs和MWCNTs复合材料的换热器面积依次增加,其大小差异主要与导热系数有关。添加 LiF、Al2O3(20nm)、Al2O3(50nm)、Al2O3(80nm)、T-ZnOw、GNSs、MWCNTs和EG的复合材料的泵功耗功依次降低,其大小差异主要与液态比热容有关。