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中国蓄热储能发展速度领跑全球

日期:2024-05-29    来源:中国能源报  作者:卢奇秀

国际储能网

2024
05/29
09:58
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关键词: 蓄热储能技术 电池替代品 相变材料

“中国储能技术水平快速提升,随着国家供热面积的增大以及太阳能发电技术的投入,我国蓄热储能在清洁供暖、电力领域会得到更加充分的发展。到2030年,中国蓄热储能市场规模将扩大到2020年的3倍。”近日,由中国建筑金属结构协会清洁能源应用分会等单位编织的《中国蓄热储能产业发展报告2024》(以下简称《报告》)在京发布,对蓄热储能产业发展态势作出如上预判。

蓄热储能是一种储能技术,其原理是将热能储存起来,在需要时以热能或其他能量形式释放出来。最古老的蓄热储存形式可以追溯到远古,人们从湖泊、河流和山脉中收集天然的冰雪,用于食物保存、冷饮和空间冷却。现代蓄热储能的发展始于20世纪的建筑供暖、制冷以及用于聚光太阳能热发电。

目前,储能技术路线多元,包括压缩空气、电化学储能、液流电池、蓄热储能等。其中,电化学储能增速最快,具有较高的能量密度和较快的响应速度,但成本相对较高,且长时间存储可能存在能量损耗问题。蓄热储能的优点在于成本相对较低,能够长时间储存热能而能量损耗不大。据相关专家测算,储热成本可以做到储电成本的1/10,甚至更低。《报告》认为,电化学储能适用于对响应速度和能量密度要求较高的应用场景,而蓄热储能则适用于长时间存储和成本控制较为重要的场景。

具体来看,蓄热储能技术可分为显热蓄热储能、潜热蓄热储能和热化学蓄热储能,基于不同性能和特点,广泛应用于可再生能源发电、热电联产、工业脱碳等领域。其中,显热蓄热储能是目前应用规模最大、技术相对成熟的蓄热技术,已在建筑和工业领域的大规模暖通空调使用多年。显热技术经济成本较低,但储能设备庞大,只能进行短距离的运输;潜热蓄热的市场占比不足10%,具有较高的储能密度、材料稳定性好、材料腐蚀性强,储热系统体积相对较小,但不适合长距离输送和长时间储存。因此,显热和潜热蓄热技术更适合短期能量存储需求,例如能源调峰;热化学蓄热技术不论是质量蓄热密度还是体积蓄热密度都最大,适用于长距离运输和长期能量储存,比如季节性能源调度。然而,热化学蓄热面临着技术的复杂性和较高的成本挑战。

根据行业相关报告,2022年全球蓄热储能市场规模估计为216.6亿美元,预计到2032年将超过505.7亿美元,2023年至2032年将以8.9%的复合率增长。这得益于人们对可再生能源发电以及对暖通空调中蓄热储能系统需求的持续增长。

目前,国际先进水平的蓄热储能行业已经进入初步商业化阶段。而中国储热储能还处于推广应用阶段,是全球蓄热储能市场发展最快的国家。《报告》建议,在制定产业政策时,要确保激励机制的合理性,避免过度补贴或补贴不足,以促进储能行业的可持续发展。主管部门应加强政策监测和评估,及时调整政策措施,以适应储能技术发展变化和市场需求演变。健全“新能源+储能”项目激励机制,对于配套建设项目,动态评估其系统价值和技术水平,可在竞争性配置、项目核准(备案)、并网时序、系统调度运行安排电力辅助服务补偿考核等方面给予适当倾斜。要持续推进技术攻关和应用,研制宽负荷多级离心压缩机、高负荷多级组合式透平膨胀机、高效紧凑式超临界空气蓄冷换热器和蓄热换热器等关键部件样机以及控制系统,部署“宽液体温域高温熔盐储热技术”科研项目。此外,要重视市场化建设,确保储热项目能够公平竞争和参与市场交易。


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