热能储存是有效利用可再生能源的必然选择。太阳能是最有发展前景的能源之一,但它存在不稳定性和间歇性的缺陷。储热技术能有效降低太阳能热发电的成本,在弥合能源供应与需求之间的差距方面发挥至关重要的作用。此外,热能存储子系统能够提高整个能源系统的稳定性和可靠性。我国目前示范和运营的太阳能热发电系统大都采用显热储能的方式,相比较之下,热化学储能是一个比较新的概念,还处于基础测试和验证阶段。主要的热化学储能体系包括氧化还原体系、金属氢化物体系、碳酸盐分解体系、氨分解体系、甲烷重整体系和无机氢氧化物体系。其中,典型的气固反应体系Ca（OH）₂/CaO,原材料廉价易得、环境友好且储热容量较高,被认为是最具潜力的中高温热化学储能体系之一。本文从反应器的选择、材料的改良和应用方向三个方面详细综述了Ca（OH）₂/CaO体系的国内外研究进展。本文选取间接加热式固定床反应器,设计了可以调节系统操作环境的实验装置。研究了N₂气氛和空气气氛下,Ca（OH）₂/CaO体系在20次循环中的反应活性和储热性能。在循环过程中,对反应床层内代表性的5点的温度（T₁,T₂,T₃,T₄,T₅）进行了监测,以探索水化过程的输出温度。N₂气氛下,Ca（OH）₂/CaO体系在20次循环中,摩尔反应分数x_h和x_d的平均值分别为0.939和0.061。正逆反应都能进行的较为彻底,反应物保持有较高的活性。平均总热输出量qh为1241.48kJ/kg_{Ca（7）OH（8）2},占理论值(1403.70kJ/kg_{Ca（7）OH（8）2})的88.43%。平均总储热容量为1233.20kJ/kg_{Ca（7）OH（8）2},占理论值的87.85%。循环过程,q_h和q_d下降趋势相似,整体热量储释容量很高,体系未出现明显的循环性能衰减。空气气氛下,经过20次循环,x_h下降至0.648,x_d上升至0.326。床层内的CaO和Ca（OH）₂活性下降很严重。在第20次循环,q_h仅剩492.70kJ/kg_{Ca（7）OH（8）2},只占理论值的35.1%。q_d仅剩下451.99kJ/kg_{Ca（7）OH（8）2},只占理论值的32.2%。体系的储热性能下降严重,体系循环寿命短。CO₂对整个体系的影响在每个循环之后都会增加,循环次数越多,影响越大。因此在开放系统中使用这一技术时,需要采取预防措施,以避免CO₂污染。在空气气氛下循环了20次的Ca（OH）₂/CaO体系,经过1000℃的煅烧处理,x_h由0.648恢复至0.982,x_d由0.326下降至0.005,反应活性得到了很好的恢复。q_h由492.70kJ/kg_Ca（7）_OH（8）₂升高至1378.43kJ/kg_Ca（7）_OH（8）₂,qd由451.99kJ/kg_Ca（7）_OH（8）₂升高至1371.41kJ/kg_{Ca（7）OH（8）2},反应的储热性能得到了很好的恢复。实际应用中,可以考虑通过周期性煅烧处理来恢复体系的性能。本研究可为减少CO₂对Ca（OH）₂/CaO热化学储能系统的负面影响,以及维持系统的稳定性提供指引。