儲熱系統(tǒng)（TES）如何緩解電網(wǎng)峰值負荷

? 英國29%的能源消耗用于住宅空間供暖（DSH）和生活熱水（DHW）。 ? 其中69%來自天然氣和燃油。

? 因此，英國20%的能源消耗（用于DSH和DHW）依賴天然氣和燃油。

? 電網(wǎng)中波動性可再生能源（如風(fēng)能和太陽能）所占比例持續(xù)上升，但這些能源僅直接發(fā)電，不直接產(chǎn)熱。

? 無法保證可再生能源的發(fā)電高峰與電網(wǎng)負荷高峰同步。

? 因此，亟需儲能技術(shù)（以削減電網(wǎng)負荷峰值、充分利用可再生能源發(fā)電），同時也亟需推進DSH和DHW領(lǐng)域的供熱電氣化。

? 我將重點介紹如何利用儲熱技術(shù)（TES）來實現(xiàn)這一目標(biāo)。

? 儲熱（TES）= 將熱量（熱能）儲存起來，以供后續(xù)使用。

? 也可稱為“熱電池”。

? 這種靈活性使其具備電網(wǎng)調(diào)峰與降低電網(wǎng)峰值負荷的潛力。

? 儲熱系統(tǒng)通常具有很高的靈活性——能量來源可以是直接電電阻加熱、熱泵、太陽能集熱器（STC）等。

? 儲熱技術(shù)通常分為三類：

? 顯熱儲熱（STES）

? 潛熱儲熱（LTES）或相變材料（PCM）

? 熱化學(xué)儲熱（TCES）

?針對不同應(yīng)用場景，某種儲熱技術(shù)可能更具優(yōu)勢。

? 儲存時長

? 輸出功率

? 能量密度

? 成本

? 規(guī)模

潛熱儲能（LTES/PCM）

? 潛熱儲能（LTES）或相變材料（PCM）

? 利用材料相變（如熔化）過程中所涉及的焓值進行儲能

? 例如石蠟：當(dāng)石蠟被加熱時，首先儲存顯熱

? 在固—液相變過程中，可在較小的溫度區(qū)間內(nèi)吸收相對大量的能量——此即潛熱

? 相變材料適用于較寬泛的溫度范圍；家用場合下，其潛熱儲存能力通常約為200 J/g（此外還可儲存顯熱）

? 相變材料（PCM）的優(yōu)勢

? 能量密度高于常規(guī)家用熱水儲罐（約為后者的2倍），系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊；

? 儲熱時間更長（相比熱水儲罐）；

? 在較窄的溫度區(qū)間內(nèi)可實現(xiàn)大功率輸出，特別適用于即熱式熱水供應(yīng)；

? 可設(shè)計為采用多種方式充熱（例如：熱泵、直接電阻式電加熱、太陽能集熱系統(tǒng)）。

? 相變材料（PCM）的劣勢

? 技術(shù)難點：充熱與放熱過程中的傳熱優(yōu)化較為困難；

? 存在隨時間推移的能量損耗，損耗程度略低于但接近于標(biāo)準(zhǔn)熱水儲罐；

? 市場上成熟應(yīng)用的系統(tǒng)極少。

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