金喆新能源 | 2025-06-04
儲熱設備,顧名思義,是指將熱量以某種形式儲存起來的設備。因此,儲熱技術有3個關鍵,一個是熱量的來源,一個是熱量的儲存,再一個是熱量的利用。
一、熱量的來源。熱量主要來源于其他形式的能量或者熱能本身。目前小編接觸過的有熱能儲存需求的情形包括:太陽能轉化為熱能,電能轉化為熱能,傳統鍋爐產生的熱能,以及各種產生余熱的工況等。針對每種工況產生的熱能儲存有不同的技術,目前沒有一種產品可以通吃。
二、熱量的儲存。產生的熱能如何儲存?根據所用儲熱介質的不同,目前市場上有應用的主要是以下2大類:
顯熱儲熱技術?:這種技術利用材料的溫度變化來儲存和釋放熱量。例如,利用水來儲熱在很多系統中都比較常見,固體儲熱設備是利用固態蓄熱體溫度的升高來儲熱。
?潛熱儲熱技術?:這種技術利用相變材料在固液、液氣或固氣轉變過程中吸收或釋放大量熱能。熔鹽儲能技術是比較典型的應用。
不同儲熱技術的儲熱能力是不同的。比如,利用水來儲熱,常規情況下水只能加熱至八九十度,即便采用加壓方式,也只能加熱至一百多度。固體儲熱設備,根據每家技術路線的不同,儲熱溫度一般為550-750℃。而熔鹽儲熱,儲熱溫度450-500℃。
三、熱量的利用。儲存的熱量是要用的,那么怎么利用的?目前有以下2種利用方式:
發電。目前能做到這一點的技術很少。
供熱。比如加熱熱水、熱風、導熱油以及產蒸汽,這就可以替代一部分傳統鍋爐的功能。
通過以上介紹,我們可以來界定一下固體儲熱設備。固體儲熱設備熱量來源于電能,采用的儲熱介質是固態鎂磚,熱量利用形式是供熱。也就說,如果是余熱儲存需求,是無法用固體儲熱設備來實現的。如果想利用儲存的熱去發電,目前的固體儲熱設備也是做不到的。這樣交叉對比下來,我們就能了解清楚固體儲熱設備的適用領域——對電能有儲存需求(或者說有可以被儲存的電能,比如低谷電、無法上網的風電和光電),且對供熱有需求。下圖是山東金喆新能源固體儲熱蒸汽機組運行原理圖。

我們國內的固體儲熱技術已經有十余年的發展,由于國家在大約十年前就開始出政策推動北方清潔能源供暖,且北方光電、風電資源豐富,部分地區谷電富裕,所以固體儲熱設備過去幾年主要應用于北方供暖領域。現在,固體儲熱設備也逐漸向工業用能市場拓展。常見市場需求如下:
供應鏈降碳:用于綠色供應鏈建設,配合風光電實現低碳零碳供熱。
零碳園區熱源:支持零碳排放的工業區域,將固體儲熱設備作為熱源設備,為整個園區供熱。
新能源消納:用于平衡電力系統中新能源波動的能量儲存。
工業熱源電氣化:目前小噸位鍋爐中,傳統的燃煤、燃氣和生物質鍋爐審批難度大甚至不允許使用,而傳統電鍋爐電費成本太高,消耗谷電的固體儲熱設備可以替代傳統鍋爐實現低成本供熱。
火電靈活性改造:在火電廠中實現靈活的發電和調度,以適應負荷變化。
智慧供能:用于智能化能源管理系統,提高供能的可控性和效率。
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