储能蓄热技术的应用场景及价值所在

储能分为储电、储热

储热是储能的重要组成部分

现代人们陷入了一个误区：以为风能和太阳能比火电都便宜了，因此太阳能和风能完全可以取代火电实现碳中和。“这种观点只有一部分是正确”。中国每年的太阳能发电小时数平均在1700小时左右，风电发电时间在2000小时左右，用太阳能、风能等清洁能源来供给全年8760小时的用电量是不现实的——它们只在这1/5的时间里比火电便宜，而剩余的4/5时间里如果使用电储能，其成本将会远远高于火电。

此外，另一方面，电网靠电池储能非常危险。1、大规模储电所需要的电池数量难以想象，据估算，目前全世界5年的电池产能仅能满足东京全市停电3天的电能；2、世界上没有足够的资源，来满足制造大量电池所需的钴和锂。另一方面，大规模梯次利用储能电站在安全性上仍然存在漏洞，近年来国内外储能电站事故频发，也为人们敲响了警钟。因此，风能、太阳能需要大力发展，但在可见的未来仍无法取代火电。

有些人期待着，如果储能技术进步，发现了一种魔术般的大规模储电技术，风能和太阳能就能彻底取代火电。对于这个观点，刘科院士指出，自从铅酸电池发明以来的一百多年，人类才勉强把电池的储能密度从90kWh/m³提升到了260kWh/m³，远远没有达到质的提升，而汽油的能量密度是8600kWh/m³，这是目前储能远不能及的。储能行业没有计算机行业那样的摩尔定律，我们不能在假设技术会出现突破的前提下指定不切实际的战略目标。

很多人认为电动汽车可以降低碳排放，其实不然。目前我国电网仍有一半是煤电，电动车所消耗的电能，归根结底仍然是碳排放的一部分，盲目发展电动车反而是在增加碳排放。只有在能源结构和电网中的能源大部分来自可再生能源，电动汽车才能算是清洁能源。

储热与峰谷电综合利用市场空间巨大

既然社会上对于碳中和的观念有不少错误，那么想实现真正的碳中和需要做到什么呢？实现碳中和的重要路径就是“储热”。储热、储电、储氢有什么本质不同？我国能源利用结构中虽然有很大一部分是电能，但目前的主要的终端消费形式仍然是热能。比起“电”，“热”能在供暖、工业生产等领域更直接地被利用，因此，储热在储能的能源结构中是不可或缺的。更为重要的一点是，在发电仍然主要依靠煤炭的现在，减少电能消耗也是碳中和的重要一环。刘科提到，火电厂半夜也不能停工，发出的电能无人使用而浪费掉，却仍然在排放二氧化碳。既然储电无法实现如此大规模的储能，那就可以用储热的方式将这部分低谷电储存起来，需要时用于供热、空调或发电，这样可以让1/4甚至是1/3的时间的电不至被浪费，可大大降低二氧化碳排放，实现真正的煤改电。

比起其他储能方式，储热有着更适合电厂调峰、热能可直接利用等优势，实际上已经有了广泛的应用。在我国北方地区，冬季供暖是一个重要的耗能项目，在碳中和战略的要求下，冬季清洁供暖是一个重要的改革目标。利用夜间时段低价谷电的电能发热并储存，在高峰时段用于供热并起到降低电网负荷，这样的供暖模式在近几年开拓出了一片巨大的市场。前不久，国家发改委新政明确了拉大峰谷电价差的政策，更是为削峰填谷的储热行业带来了新的曙光。

当然，仅凭“储热”也无法实现碳中和。刘科院士的发言提出了需要关注和发展储热，也提到了其他在储能领域之外实现碳中和的路径，只有多领域全方位发展，才能打造出具备碳中和能力的新型能源体系。碳中和是我国将来数十年最重要的改革之一，也是能源行业有史以来最大的变革之一。在国家政策的大力支持和行业人士孜孜不倦的努力之下，我们可以相信，储热将为碳中和贡献出无可替代的重要力量。

随着可再生能源设备的逐渐安装，装机发电量猛增，但真正使用过程中发现可再生能源不稳定，是一种间隙性能源，不能稳定的加入电网，致使很多地方出现了弃风弃光的浪费能源现象。可再生能源必须配合储能才可以有效利用，而储能主要分为储电和储热两种。储电需要很多有色金属，造价昂贵。而储热的材料很多，可以任意选择，天帅智能科技研发的相变储热材料储热密度高，可以直接转换到供暖终端，提高热转换效率，因为能源在消费使用终端75%还是通过热能来实现的。现在人们普能只重视电池等储电技术的使用，却忽视了储热才是低成本、高效率的储能方式。

7月23日，国家发展改革委、国家能源局日前发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》。意见指出“坚持储能技术多元化”：以需求为导向，探索开展储氢、储热及其他创新储能技术的研究和示范应用。

值得一提的是，在4月21日国家发改委、国家能源局联合印发上述文件的征求意见稿中，储热技术并未被明确提及。这在当时引发了储热行业的广泛关注与讨论，多位行业专家联合呼吁在该文件中增加储热发展的相关内容。此次正式文件将储热作为储能产业体系建设的内容，储热产业未来建设迎来了一个更好的开端。

储热技术进展及我国进展状况

地球上的能量从根本上来说都来自于太阳，能源的利用形式主要包括电和热两种，也因之产生了储电和储热两种技术。尤其需要关注的事实是，热能占终端能源的消费需求高于50%，也就是说，储热的价值和发展空间并不比储电小。国际可再生能源署于2020年发布的储热专项报告《创新展望：热能存储》指出，当前全球约有234GWh的储热系统正在发挥着重要的灵活性调节作用。到 2030年，全球储热市场规模将扩大三倍。在未来10年，储热装机容量将增长到800GWh以上，储热市场发展的浪潮不可阻挡。

从全球的发展大势来看，中国作为能源大国，发展储热技术更应该提到更高的战略层面上，这是长期的国际储热技术竞争的需要，更是实现碳达峰碳中和目标的要求。在2017年国家发改委等五部委《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》文件中提到，集中攻关一批具有关键核心意义的储能技术和材料，涉及相变储热材料与高温储热技术等。试验示范一批具有产业化潜力的储能技术和装备，涉及大容量新型熔盐储热装置等。支持在可再生能源消纳问题突出的地区开展可再生能源储电、储热、制氢等多种形式能源存储与输出利用，推进风电储热、风电制氢等试点示范工程的建设。文件发布至今，无论是在技术成熟度还是市场化应用上，储热行业都取得了长足的进步。

应用广泛的还有一个领域是光热电站储热。光热电站的度电成本超过光伏，但是配备储热系统则可以有效降低光热电站的成本。2016年，全球共有17个公用事业规模的光热发电项目在建，其中15个项目都配备了储热系统。当年9月13日，国家能源局发布了首批光热示范项目名单，共有20个项目入选，其中18个项目都采用了熔盐储热技术。其中塔式熔盐储热成为光热电站储热主流。从这两项重要应用场景，储热价值现在已经扩展到工业蒸汽、火电厂灵活性改造等市场。在解决弃风弃光、促进可再生能源消纳，参与电网调峰、负荷侧调节等电力辅助服务市场，以及综合能源服务等市场，储热技术均有应用价值和市场空间。其中储热技术在电供暖、工业蒸汽、余热回收等热能利用市场，还拥有储电技术无法参与的应用场景。

在中国每年消耗的约40亿吨标煤的能源中，超过50%被浪费掉了，其中大部分是以余热的形式排放到环境中，支撑中国经济发展的部分能源需求可以通过采用节能技术提高能源利用效率来解决，储能特别是储热技术在未来节能增效方面的作用不可小视。

优秀公司的储热努力

在储电热度极高的情况下，仍然有公司在坚持前行。天帅智能科技股份有限公司投入科研力量多年研发，推出了天帅智能相变储能供暖系统，在节能环保的同时，为居民提供低成本清洁供暖，为国家电网削峰填谷，为可再生新能源解决无法即时消纳而造成的弃风弃光难题。

天帅智能科技股份有限公司相变储热技术研发方向已经覆盖水储热、相变储热、固体储热、熔盐储热等多种储热技术路径，依托其高性能的储能蓄热清洁供暖项目覆盖：大型楼宇储能供热、城镇小区储能供热、工业园区储能供热、清洁燃煤供热机组储能供热、大型可再生能源基地储能供热等多种类型。

储热市场发展空间广阔

储热的价值巨大，在清洁供暖领域，储热技术已经实现了广泛应用，在居民供暖中实际效果与运行成本在众多供暖技术路线中占据优势；在工业用热领域，在峰谷电价等配套政策较好的地方，储热电锅炉应用于工业蒸汽领域，成本已经可以与燃气相当；在高温发电领域，多个配套长时间低成本熔盐储热技术的光热发电项目已投入运行；在火电灵活性改造方面，两批国家试点项目中有一半以上采用了储热相关技术路线；在源网荷储一体化和多能互补综合能源服务项目开发中，储热更是不可或缺。