中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：儲(chǔ)熱領(lǐng)域?qū)＜?、英?guó)伯明翰大學(xué)化工學(xué)院儲(chǔ)能研究中心丁玉龍等多人撰稿的《儲(chǔ)熱技術(shù)研究進(jìn)展與展望》一文在最近一期的《儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù)》雜志上發(fā)表。
文章認(rèn)為，儲(chǔ)熱技術(shù)在解決可再生能源間歇性問(wèn)題和提高能源利用效率等方面發(fā)揮著重要作用。文章針對(duì)儲(chǔ)熱技術(shù)的研究進(jìn)展，分別從材料、裝置、系統(tǒng)、政策干預(yù)等方面進(jìn)行了綜述。
針對(duì)儲(chǔ)熱材料的性能提升，文章對(duì)構(gòu)建復(fù)合型儲(chǔ)熱材料的配方研究、材料特性的微觀模擬研究，及其相關(guān)的制備技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。此外，隨著高溫熔融鹽儲(chǔ)熱材料在光熱發(fā)電系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，文章對(duì)其產(chǎn)生的高溫腐蝕行為與腐蝕防護(hù)技術(shù)進(jìn)行了概述。
儲(chǔ)熱裝置方面，文章重點(diǎn)介紹了板式、填充床式和管殼式儲(chǔ)熱單元的強(qiáng)化傳熱方法。儲(chǔ)熱系統(tǒng)與應(yīng)用方面，文章對(duì)基于相變儲(chǔ)熱和熱管理、熱化學(xué)儲(chǔ)熱、液態(tài)空氣儲(chǔ)能的應(yīng)用研究進(jìn)行了概述。最后，儲(chǔ)熱技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)適當(dāng)?shù)恼吒深A(yù)，因此文章對(duì)不同國(guó)家針對(duì)儲(chǔ)熱技術(shù)制定的相關(guān)政策進(jìn)行了報(bào)道。
文章認(rèn)為，儲(chǔ)熱技術(shù)不僅從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瑫r(shí)具有能量密度高、壽命長(zhǎng)、利用方式多樣、綜合熱利用效率高的優(yōu)點(diǎn)。
此外，儲(chǔ)熱技術(shù)的重要性還體現(xiàn)在：①全球的用戶終端需求中熱能和冷能約占總能耗的一半；②全球能源預(yù)算中90%的能源也是圍繞熱能的轉(zhuǎn)換、傳輸和存儲(chǔ)進(jìn)行的；③受到熱力學(xué)定律的約束，熱能是重要的中間產(chǎn)物和副產(chǎn)物，存在大量的熱能可以被利用。此外，我國(guó)作為重要的工業(yè)大國(guó)，工業(yè)過(guò)程的綜合效率較低，特別是在鋼鐵、有色、化工、建材等行業(yè)，仍有大量余熱資源具有回收價(jià)值。
文章在結(jié)語(yǔ)中指出，隨著全球能源系統(tǒng)向脫碳和清潔轉(zhuǎn)型的逐步推進(jìn)，儲(chǔ)熱技術(shù)在提高能源系統(tǒng)的靈活性、實(shí)現(xiàn)可再生能源穩(wěn)定輸出、提高能源利用效率等發(fā)揮著重要作用。文章聚焦儲(chǔ)熱技術(shù)的研究進(jìn)展，分別從分子模擬、材料配方、規(guī)模化制備、裝置設(shè)計(jì)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)以及儲(chǔ)熱市場(chǎng)與政策等角度對(duì)儲(chǔ)熱技術(shù)的研究進(jìn)行了總結(jié)。
結(jié)合文章的幾個(gè)重要章節(jié)的成果，最后對(duì)儲(chǔ)熱技術(shù)進(jìn)行如下總結(jié)和展望。
1）儲(chǔ)熱技術(shù)根據(jù)形式的不同，如顯熱儲(chǔ)熱、潛熱儲(chǔ)熱、熱化學(xué)儲(chǔ)熱等，可以為能源系統(tǒng)提供多種解決方案，實(shí)現(xiàn)不同溫度范圍，不同時(shí)間跨度(分鐘、小時(shí)、季度等)、不同裝機(jī)規(guī)模的能量存儲(chǔ)。
2）復(fù)合型的儲(chǔ)熱材料是高溫相變儲(chǔ)熱和熱化學(xué)儲(chǔ)熱材料的重要研究方向。同時(shí)，降低材料成本、增加產(chǎn)能、提高材料壽命和可靠性是未來(lái)中復(fù)合型儲(chǔ)熱材料應(yīng)用的主要研究目標(biāo)。
3）儲(chǔ)熱材料應(yīng)用過(guò)程中對(duì)金屬基材造成的腐蝕問(wèn)題以及相關(guān)防腐措施也是未來(lái)儲(chǔ)熱技術(shù)應(yīng)用中需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
4）儲(chǔ)熱裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)和模擬研究已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，然而儲(chǔ)熱單元的工作效率仍然受限于儲(chǔ)熱材料的固有屬性，因此裝置的性能優(yōu)化要結(jié)合材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。
5）為擴(kuò)展儲(chǔ)熱技術(shù)在電力、區(qū)域供熱、建筑和工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，仍然需要依靠適當(dāng)?shù)恼吒深A(yù)措施和市場(chǎng)價(jià)值的拉動(dòng)雙方面作用。同時(shí)，技術(shù)層面上，還需進(jìn)一步提高儲(chǔ)熱的技術(shù)成熟度和降低技術(shù)成本。
6）儲(chǔ)熱技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，通過(guò)儲(chǔ)熱技術(shù)與不同能源技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)耦合是集成能源系統(tǒng)、提高能源系統(tǒng)靈活性和穩(wěn)定性的重要技術(shù)路線。
