金喆新能源 | 2024-07-01
電儲能供熱技術是什么技術?
電儲能供熱技術,是一種新型熱源解決方案,它可將電能轉化為熱能,并將熱能存儲在合適的儲熱介質內,在需要用熱時進行有序釋放。
該技術,是儲能技術的一個分支。儲能技術,顧名思義,儲存能量的技術,是基于目前我們國內電力系統峰谷電價差越來越大以及新能源消納需求而不斷發展的技術。一提起儲能技術,通常默認指的是儲存電能,但能量的利用形式并非只有電能這一種,在我們的社會運轉中,有相當一部分比例的能源消耗是為了供熱,比如,冬天居民需要供暖,工廠生產正常運轉每天都需要蒸汽、烘干熱風、導熱油或者熱水。如果儲存的電能最終要以熱量的形式輸出、利用,那么,很自然的,可以直接實現電儲能供熱的技術就應運而生。說到底,電儲能供熱技術是儲能技術和熱應用場景融合下的新能源供熱技術,也可以理解為一種新型的、可與新能源電力系統相配套的電鍋爐。
目前,電儲能供熱技術可存儲的電能主要來源于3個方面:
1.電費低廉的低谷電
2.風電
3.光伏電力
電儲能供熱技術常用的儲熱介質也主要有3大類:
1.固體儲熱類,以固態材料的升溫、降溫實現儲熱、放熱,原理詳細介紹參見《固體電儲熱技術科普,只看這一篇就夠了!》;
2.相變儲熱類,以熔鹽等材料在液態和固態間來回切換狀態實現儲熱、放熱;
3.液體儲熱類,主要是以水作為儲熱介質,以水的升溫、降溫實現儲熱、放熱。
我們在《蓄熱電鍋爐必讀原理系列14:3種蓄熱式電鍋爐優缺點對比》和《儲熱式電鍋爐儲熱介質的選擇與分析》等文章中對不同儲熱介質的優缺點做過不少論述,有興趣可以移步查閱。
電儲能供熱技術的熱輸出形式
由于不同的電儲能供熱技術所用儲熱介質的形態和儲熱溫度差異明顯,因此,不同的電儲能供熱技術熱輸出形式有所不同。

從上表可以看出,每種電儲能供熱技術均能以熱水的形式實現熱量釋放,因此,近十年電儲能供熱技術在清潔能源供暖領域大放異彩,且市場規模仍在快速膨脹中。但僅從熱輸出形式這個角度來分析,每種儲熱技術的也有很多不同之處:
固體鎂磚儲熱技術熱輸出形式與常規鍋爐一致,且可以10KV高電壓直入,因此,在工商業清潔能源供熱有廣闊的應用前景。
熔鹽儲熱可能是目前唯一一種可以實現電轉熱-熱轉電的儲熱技術,也是一種可以消納工業余熱的儲熱技術,相比之下固體儲熱則只能以電能作為儲熱來源,但熔鹽儲熱只能接入380V常壓電,在大功率供熱領域需考慮變壓器增容問題。
水儲熱,相比上述2種儲熱而言,儲熱成本低,但由于水的儲熱能力有限,即使是承壓狀態下存儲,儲熱能力也無法與其他2種相提并論,因此,目前應用集中在低溫供熱領域。
政策支持與市場前景
為了推廣和發展電儲能供熱技術,國內出臺了一系列政策。這些政策的出臺為電儲能供熱技術的發展提供了有力的保障。摘選幾條如下:
“新型儲能成為能源領域碳達峰碳中和的關鍵支撐之一,要求以需求為導向,探索開展儲氫、儲熱及其他創新儲能技術的研究和示范應用。
——2021年7月國家發展改革委、國家能源局《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》
實施建筑電氣化工程。在城市大型商場、辦公樓、酒店、機場航站樓等建筑中推廣應用熱、電蓄冷空調、蓄熱電鍋爐。
——2022年3月國家住建部《“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》
大力推進工業領域電氣化。服務國家產業結構調整和制造業轉型升級,推廣電爐鋼、電鍋爐、電容爐、電加熱等技術,開展大功率電熱儲能鍋爐等電能替代,擴大電氣化終端用能設備使用比例。加快推進建筑領域電氣化。鼓勵機關、學校、醫院等公共機構建筑和辦公樓、酒店、商業綜合體等大型公共建筑圍繞減碳提效,實施電氣化改造。
——2022年3月國家部委《關于進一步推進電能替代的指導意見》”
發展趨勢與前景展望
未來幾年內,電儲能供熱技術將呈現出以下發展趨勢:
一是技術創新將不斷加速,新型儲能材料和熱管理技術將不斷涌現;
二是市場需求將持續增長,尤其是工業領域的應用將更加廣泛;
三是多能互補方案、0碳供熱方案會更加成熟,推動行業的健康發展。
展望未來,我們認為,隨著全球能源結構的調整和清潔能源電力體系的構建,電儲能供熱技術將在供熱領域發揮越來越重要的作用。隨著技術的不斷進步和市場的不斷擴大,我們有理由相信,電儲能供熱技術將為人類創造一個更加綠色的未來。