Treasure项目加速全欧洲坑式热能存储扩建

2025年11月10日

坑式热能储存（PTES）是未来由波动可再生能源供能网络中的关键技术。这些储能系统为储存从数天到整个季节的多余热能提供了一种经济高效的解决方案。目前，欧洲共有八个PTES设施在运行。欧盟资助的Treasure项目专注于通过缩短项目开发时间，加快PTES的部署。Treasure将支持七个PTES系统的建设，并协助规划20个卫星项目。Treasure财团还预测到2050年欧洲对PTES的需求，预计需要8,100个储热设施，每个平均容量为250,000m³，以储存10%的区域热量。图片显示了新一代PTES的第一台正在丹麦Høje Taastrup建造中。它采用了特殊的盖子设计、创新的进出口以及定制的聚合物内衬。照片：约安尼斯·西夫奈奥斯（DTU）

“PTES市场正处于陡峭增长曲线的起点。丹麦PlanEnergi的Hendrik Wetzel证实，Treasure的工业合作伙伴已经受到欧洲各地公用事业公司的强劲需求。“PlanEnergi是Treasure项目的重要合作伙伴。韦策尔指出，2011年至2018年，建造了全球目前运营的前六座PTES，主要为区域供热供应，其中大多数是在欧洲建造的。展望未来，他预计仅欧洲在未来五到十年内，至少将实施25套额外的PTES系统。

地点，国家

PTES容量

最终确定年份

丹麦马斯塔尔

75,000m³

2011-2012

丹麦德罗宁伦德

60,000m³

2013

格拉姆，丹麦

125,000m³

2014-2015

丹麦沃延斯

210,000m³

2014-2015

托夫特伦，丹麦

85,000m³

2016-2017

浪卡子，西藏，中国

15,000m³

2018

丹麦霍耶·塔斯特鲁普

70,000m³

2023

卡瓦普，澳大利亚

15,000m³

2023

波兰，利兹巴尔克·瓦尔明斯基

15,000m³

2023

德国布拉赫特

26,600m³

2025

商业坑式热能储存（PTES）项目在运营列表来源：PlanEnergi

第一代的大多数PTES系统都是为储存夏季剩余的太阳能热量，用于冬季空间供暖而设计的。丹麦的Høje Taastrup是首个以短期储存方式运营的大型PTES，储存周期为数周。该储能站接入哥本哈根区域供热网，并于2023年2月开始运行。它采用了创新的盖板结构（见下图），这一设计也被用于马斯塔尔和德罗宁伦。

图1：从上方俯瞰Høje Taastrup的储藏坑。盖子被划分为多个方形，每个方形中心有渐变，泵井将雨水引导远离整个盖子。每个模块的梯度均使用不同层次的鹅卵石

照片：Ioannis Sifnaios（DTU）

优化的盖子结构可最大限度地减少热损失

70,000m³蓄热坑在48°C至90°C的温度范围内容量约为3,300 MWh。 它旨在减少区域供热网络 Høje Taastrup Fjernvarme 中昂贵的峰值负荷。储热坑由运行温度为110°C的区域供热主输电网充电，并通过换热器排放到当地配电网。许多传感器监控作和性能。分析表明，2024 年该储坑的容量为 22,934 MWh，排放量为 21,109 MWh。这相当于在总共九个充电周期中每年效率为 89%。“监测数据显示，由于区域供热网的热量需求较低，2024 年 8 月至 10 月期间储罐的运行很少。但电网的扩张将在未来几年继续进行，因此预计头负荷会增加“，丹麦技术大学研究员 Ioannis Sifnaios 解释道，他负责评估测量结果。编译 陈讲运

储罐顶层2024年平均气温为84 °C。水的顶层从未测得过高于 90 °C 的温度，而 68% 的时间温度高于 85 °C，88% 的时间高于 80 °C。 根据 Sifnaios 的说法，这个工作范围预计将对衬里的使用寿命产生积极影响。

监测还表明，每个广场中央都有雨水泵的盖子的新结构按预期工作（见图 1），只有 30% 的总热量损失发生在盖子上。

到 2050 年，区域供热所需的 PTES 市场潜力巨大

“我们的目标是估计到 2050 年对 PTES 工厂和相关耐高温土工膜的需求，以刺激土工膜行业的研究和创新”，Wetzel 解释道，并概述了图 2 所示的评估背后的动机。

需求估算框架由欧洲当地供热部门提供。假设未来三十年将呈指数级增长，这意味着到 2050 年，欧洲一半的供暖需求已经可以通过局部供暖来满足。这意味着区域供热最终能耗从 2018 年的 446 TWh 增加到 2050 年的 1,784 TWh，增加了四倍。其中，10% 将被存储，PTES 贡献 40%。这意味着 71 TWh 的 PTES 容量专用于区域供热。

“为了计算 71 TWh 储存热量的必要储存体积，我们将温度范围设置为 60 至 90 °C”，Wetzel 补充道。因此，到 2050 年所需的 PTES 储存量估计为 20 亿m³。如果平均储坑面积为 250,000m³，则整个欧洲大约需要 8,100 个 PTES 装置。

总之，对 PTES 系统不断增长的需求为创新、投资和高性能土工膜的开发提供了巨大的机会，这对于到 2050 年实现欧洲雄心勃勃的区域供热目标至关重要。

图 2：到 2050 年计算 PTES 在区域供热中潜力的假设资料来源：PlanEnergi

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