储热技术商业价值巨大，储热清洁采暖迎来发展良机

01 储热技术及其分类

储热技术是一种可利用储热材料作为媒介的技术，可将太阳能光热、地热、工业余热等热能或将电能转换为热能进行储存，并在需要时释放以解决由于时间、空间或强度上的热能供给与需求不匹配所带来的问题。这种技术最大限度地提高了整个系统的能源利用效率。

储热技术可分为热化学反应储热、显热储热和潜热储热。

热化学反应储热：是指利用化学反应来储存热能，例如利用可逆的氧化还原反应来储存和释放热能。对反应设备要求高、成本高效率低，故无法大规模应用;

显热储热：是利用材料自身在温度升高和降低过程中热能的变化进行热能的储存/释放，显热储热应用通常只需控制温度，操作与管理简单、技术成熟，具有热容大和成本低的特点，是目前应用较为广泛的储热方式。其中水是100℃以内性价比最高的液态显热储热材料，但这类材料储热密度较低，温度变化大，系统占用空间大，难以在紧凑空间内使用，存在一定的应用局限性。

潜热储热技术，又称相变储热技术，是指运用相变材料 (PCM) 的吸/放热能力， 进行热量的存储和释放。PCM 不仅具有高储热密度，而且相变温度稳定，因此在太阳能热利用、废热余热回收、热管理系统以及建筑节能等领域 有着广泛的应用前景。

02 储热技术的应用场景

1.光热发电

这是比较成熟的技术，这种热量把储热介质加热之后，进入热机进行热电转换，该技术效率较高。

以光热电站的熔盐储热系统为代表的大型储热系统已在全球范围内成功部署，证明了储热技术在大规模能量管理和电网稳定中的有效性。

2.燃煤发电

火电厂设计最低负荷是40%或者30%，低过它电厂运行不稳定，带来很大的影响。如果电厂的热负荷保持不动，保持30%甚至40%，电负荷转换出去，不发电，这部分能量用热储存起来，就是非常好的火储运行模式。这种热源来自于烟气，这种热量用熔盐或者其他介质储存起来。在满负荷运行的时候把热量传递给水，要么传递给气，回归到系统，实现系统的高效利用。

3.卡诺电池

核心就是泵热，泵热相当于水泵一样，对具有一定温度的物质输入一定能量之后，通过水泵的原理，可以获得更高的温度，高品级的温度和热量才被我们利用。

03 储热系统设计

1. 热储存介质选择：储热系统的核心是储热介质，常用的储热介质包括水、油、岩石、混凝土、盐等。选择合适的储热介质需要考虑其热容量、导热性、稳定性、成本等因素。
2. 热储存系统的类型：储热系统可以分为直接储热和间接储热两种类型。直接储热系统将热能直接储存在介质中，而间接储热系统则通过热交换器将热能传递给储热介质。
3. 储热系统的热交换设计：热交换器的设计对于储热系统的性能至关重要。需要考虑热交换器的材料、表面积、热传导效率等因素，以确保高效的热能传递和储存。
4. 热储存系统的容量和布局：储热系统的容量应根据实际需要确定，包括热储存介质的体积和热能储存能力。此外，储热系统的布局也需要考虑到安装空间、热损失、维护等因素。
5. 控制系统设计：为了实现储热系统的自动化运行和优化控制，需要设计相应的控制系统，包括传感器、执行器、控制算法等，以实现热能的高效利用和系统的稳定运行。
6. 安全性和可靠性考虑：储热系统的设计应考虑到安全性和可靠性，包括防止热能泄漏、防止介质泄漏、防止过热等措施，以确保系统运行安全可靠。

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