相变储热技术的发展和应用

　　2015年6月3日，由国家能源局指导，中关村储能产业技术联盟（CNESA）与杜塞尔多夫展览（上海）有限公司共同主办的“储能国际峰会2015”在北京召开。今日能源科技发展有限公司董事长张文亮在会上发表主题演讲，以下为演讲内容。

　　今日能源科技发展有限公司董事长张文亮

　　各位来宾、各位领导、各位新朋友和老朋友，很高兴又在一年一度的储能峰会上和大家见面。今天我要从以下四个方面与大家进行分享：

　　一、能源互联网和储能技术

　　今年以来，我们行业内谈论最多的有两件事，一个是新电改，一个是能源互联网。其中，新电改开启了全国的亿万电网市场，为能源互联网的发展铺平了道路。

　　由于我国石油对外依存度增长过快，以及传统电网存在一些安全隐患，发展以分布式可再生能源互联互通为本质的能源互联网，将是我们未来的大势所趋。

　　所谓能源互联网，是指在现有配电网基础上，通过先进的电子和信息技术，融合大量的分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置，实现能源和信息流动的高效能源结构。

　　能源互联网的主要目的是要降低我们人类获取能源的成本。在新的能源结构里，因为可再生能源发电具有间歇性和不稳定性的特点，其发电会导致电源不稳定，同时会对电网造成一定的冲击，因此需要配套一定比例的储能，稳定可再生能源电站的出力。

　　在波峰、波谷电价差较大的地区，增加储能应用会让可再生能源更具经济性。另外，在传统能源系统中，如果增加储能装置，可以解决现在生产能源和使用能源在时间、空间上的不匹配问题，从而达到优化能源配置，提高能源使用效率的目的。

　　二、储能技术的发展前景

　　储能被分为电储能和热储能两大类。其中，电储能有电池储能、电器储能和化学储能等方式。根据2014年储能产业白皮书，预计到2020年我国储能市场可能会达到137GW。但是目前我国储能市场99%被抽水蓄能占据，预计2020年能达到70GW。因此我们还有67GW的空间，将由新型的储能方式填补空缺。

　　目前，我国新型储能装机量只有81.3兆瓦，到2020年的时候，新型的储能技术将有1000倍以上的市场发展空间。可再生能源和分布式能源大量接入，新能源发电比例不断提高，对电网的冲击都需要储能来参与和解决。储能技术在未来将是协调这些问题至关重要的一环，储能环节将为整个未来的能源互联网的发展起到关键的作用。

　　三、相变储热系统

　　如果跳出用电的范畴，储能的概念可以进一步扩展为储热。

　　我们曾做过电储能和热储能的对比：电储能清洁、传输简便、转换灵活高效；而储热的优势和特点，在于为用户提供需求侧的制冷、制热差别感受。

　　储热又分为潜热储热和显热储热。潜热储热也叫相变储热，相变材料的温度在不断升高过程中，达到了相变点的时候，它的物理状态发生了改变，而它的温度在相变结束前几乎不发生改变，同时大量的相变热被释放或者吸收进来，产生了比较宽的温度平台。

　　相变材料按物理状态可分为固液相变和固固相变，其中固液相变的应用更多，具体又分为无机、有机和复合相变材料；按温度来分可以分低温、常温和高温材料，其中，20℃-200℃我们称为常低温相变材料，200℃-1000℃我们称为高温相变材料。

　　我们公司的相变储热系统的第一个特点是应用广泛，可以和不同的冷热源配合使用，可以和太阳能、风能、潮汐能无缝集成。由于可再生能源具有波动性和间歇性，如果配备大容量相变储热系统，可以有效地减少碳排放。另外还可以与余热配合使用，比如我们可以把附近的水泥厂、化工厂的余热利用起来，提高能源使用效率，达到变废为宝、节能增效的目的。

　　相变储热系统的第二个特点是可以实现大容量储热。系统中的所有单元都是可以串联的，最大的可以达到500兆瓦时以上的热容量。我们可以根据用户对热量的需求，配置不同的温度使用单元。

　　第三个特点是换热系统非常高效。第四个特点是所有材料都绿色环保，导热性好，而且材料可以反复使用。

　　四、应用案例介绍

　　第一个案例是中瑞产业园。这是由中国和瑞士商务部重点合作的项目，今年上半年已经在江苏省镇江新区开工建设，面积达到22万平方米。

　　我们使用了50度相变材料提供热煤水，共提供了110个模块化的Powerbox，采用全面的储热和储冷模式。这个项目每年可以为用户转移高温电量120万千瓦时以上，初装费用方面减少了30%，而且实现了削峰填谷，间接减少了二氧化碳排放量。

　　第二个案例是上海的一家半导体封装企业。在这个项目中，我们利用储能系统减少企业在电价高峰期的运行时间，每年为客户转移460万度以上的高峰电，节约电费387万元。

　　第三个案例，我们在福朋喜来登使用了大容量的相变储热、储冷以及智慧能源储热系统，用多能互补能源系统提高能源使用效率，打造了绿色能源低碳的环保生态型酒店。

　　我们一直在储热产业努力和探索，我们也欢迎国内外专家、同行和我们进行交流、合作。谢谢！