能源利用

最近几年，储能概念很火爆，大家都听说了么？

说到储能，大家的理解可能就是一个大型充电宝。实际上，能量有很多种形式，比如热能、动能等；储能也有多种形式，比如熔盐储能、抽水蓄能等。今天，就向大家介绍一种前景非常广阔的储能方式——跨季节储热技术。

跨季节储热技术致力于解决太阳能季节分布和能耗需求不匹配的矛盾。简单来说，跨季节储热是将夏季的太阳能等热能储存于储热介质中，在冬季将热量释放出来用于供暖。根据储热介质的不同，可分为显热储热、潜热储热和热化学储热3种技术路线。

一、显热储热技术

显热储热根据介质不同分为热水储热、砾石-水储热、地埋管储热和含水层储热。

热水储热一般利用地下水池或水坑进行储热，可以通过水流直接流进、流出完成热交换，具有选址灵活、热容量大等优点。

跨季节地下热水蓄热示意图

砾石-水储热的储热介质是水和砾石的混合物，系统一般置于地下。由于砾石可以把作用力分散到储热装置四周及底部，只需要简单的承重装置就可以稳定系统，具有较高的经济性。

砾石-水储热示意图

地埋管储热的储热介质是埋管周围土壤，通过埋地U形管将热量储存在土壤中，地埋管系统可设在停车场等位置地下，不占地表空间。

地埋管储热示意图

含水层储热中的含水层是指能透过大量地下水的层状岩体层，具有经济性好、规模大等优点，在浅层地下水资源丰富区域具有较高的应用价值。

含水层储热示意图

二、潜热储热技术

潜热储热又称相变储热。相变就是同一物质在固态、液态、气态之间的转变。在这个过程中，物质会吸收和释放热量。利用储热材料在发生相变过程中吸收和释放热量来实现热能储存的技术，就是潜热储热。

相变储热过程示意图

三、热化学储热技术

热化学储热利用可逆化学反应过程中伴随的热量吸收和释放来进行热量储存和释放。常见的热化学储热体系包括金属氢化物的分解、无机氢氧化物的分解、甲烷和二氧化碳的重整等。

热化学储热过程示意图

相比于另外两种热能储存方式，热化学储热具有较高的储热密度，并且能够实现在接近环境温度下长期无热损储热。而其中热化学吸附和吸收反应温区与太阳能中低温热利用温区相一致，尤其适用于建筑采暖、结构紧凑的跨季节储热。

当前，在我国“30·60”目标引领下，跨季节储热具有很大的发展潜力和工程价值。我们将积极推动跨季节储热在北方供暖中的应用，致力于发挥跨季节储热在低碳供暖领域的深厚潜力。

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