热能储存
为什么我们需要热能储存?
可再生能源和增加电气化是许多国家脱碳战略的核心——这是有充分理由的:我们迫切需要减少排放，而90%的减排可以通过基于可再生能源的能源效率和电气化实现。可再生能源价格的下降也增加了这种动力。
然而，可再生能源是波动的，因此随着可再生能源吸收量的增加，对能源储存的需求也随之增加，以确保在风不刮或太阳不提供太阳能的情况下获得清洁能源。
电池存储的替代方案有哪些？
虽然电池存储技术发展迅速，但有一些替代方案有助于应对可再生能源间歇性和电网稳定性的挑战，例如热能存储。
| 2020年，由于缺乏需求和电网灵活性，年风力发电量减少了1.46 TWh，相当于丹麦总用电量的4.3%(能源网，2021年) |
什么是热能储存？
热能储存是指加热或冷却介质，以便在以后需要时使用能量。最简单的形式是，这可能意味着使用储热水箱，在储热水箱中，当有大量能量时，水被加热，然后将能量储存在水中，以便在能量不足时使用。热能储存也可以用于平衡白天和夜间的能源消耗。储存解决方案包括水或冰凌、土壤或基岩的储槽，通过钻孔和地下深处的大型水体进入。
有哪些类型的热能储存?
许多不同的技术可以用来实现热能存储，根据使用的技术，热能存储系统可以存储几个小时、几天或几个月的多余热能。
热能系统分为三类:
- 显热
- 潜热
- 热化学
感热储能被认为是减少能源消耗和减少CO排放的最可行的选择2.排放。他们利用水或岩石来储存和释放热能。这种蓄热方式最适用于住宅建筑。
潜热存储系统在介质温度不变化的情况下存储能量，而是依赖于介质状态的变化。所谓的“相变材料”已经被开发出来，它可以以潜热的形式储存质量中的热量。这些材料通常用于太阳能应用和建筑材料，在那里它们吸收和储存多余的建筑热量。
热化学热另一方面，存储系统是基于化学反应的。
热能储存的三大主要好处
蓄热能:
- 通过在需求较少时储存能量，在需求较高时释放能量，降低峰值需求和水平需求。
- 通过确保在能源更便宜且可再生能源更多的情况下使用能源，减少二氧化碳排放和成本。
- 提高能源系统的整体能源效率。
- 热能储存也是调峰系统的关键部分，在调峰系统中，非调峰功率被用来驱动热泵，热泵可以产生由廉价电力和工业废热产生的热或冷，以平衡能源系统负载。
利用区域能源系统进行蓄热
间歇性可再生电力面临的挑战是如何使能源供应与能源需求相匹配。那么，当太阳不照射或风不吹的时候你会做什么呢?有时电力需求大而无风，有时有风但无风。这给能源系统带来了严重的压力。为了应对过剩的发电量，要么需要停止一些风力涡轮机，要么需要开发不会增加传统需求的新电力使用模式。分析表明，无论从成本还是从能源效率考虑，最优解决方案都是将多余的发电量引入区域能源系统。
现代地区能源系统具有灵活的热力基础设施，可用能源可“插入”。然后，以热水或冷水形式存在的能量可以通过管网分配到建筑物中供立即使用，或储存在蓄热室中供以后使用。热能可以储存几个小时或几天，例如在储热罐中，或在大型坑或其他储存设施中储存几个月。通过这种方式，地区能源系统可以通过两种方式为能源系统提供灵活性：通过提供存储和通过允许在不同能源之间切换，例如，大型热泵、废热、太阳能热存储和地热。
超市如何用于储热?
超市有很高的热容量，因为需要冷藏或冷冻的食物量很大。实际上，这意味着超市有潜力成为一个“虚拟发电厂”，只需调整其电力消耗。
大多数超市的能源管理由中央控制器连接多个冷却箱来控制温度水平。
当电网中的能量充足时，超市可以选择降低其冰箱的温度。然后，这些能量被储存在冷冻商品中。当能源供应较低或需求较高时，超市可以在使用较少能源的情况下再次稍微安全地提高温度。
数字化是最大限度地发挥热能储存潜力的重要手段
数字化是释放更节能、更具弹性和可持续能源系统潜力的主要关键之一。在供暖和制冷行业，数字技术将有助于管理日益复杂的地区能源系统，这些系统是通过整合大量间歇性可再生和低碳能源以及连接热电基础设施而建立的。
这就是为什么数字化对于高效的热能储存如此重要的原因：使用传感器、物联网和人工智能，有可能智能地预测能源供应和需求、可再生能源在能源组合中的份额，加上能源价格，以及相应地调整能源使用和热能储存使用的能力。
需要做什么来加速热能储存?
- 监管框架应支持建立分散的能源系统，鼓励系统集成和利用废热、热泵、智能加热和冷却系统以及能源储存。
- 应鼓励将部门一体化纳入其他政策和框架的主流，因为大多数气候和能源政策是针对部门的，不支持部门之间的相互作用。
- 我们需要确保电价反映能源结构，以鼓励可再生能源的使用——例如，通过CO2.定价。
- 我们必须确保电价能够激励或奖励储能。例如，当有大量可再生能源时，电力应该更便宜，而当没有可再生能源时，电力应该更贵，而且储存能源并将其出售给电网应该是有吸引力的。
热能储存常见问题
浏览相关文章
