近年来,中国的储能技术水平快速提升,尤其在蓄热储能领域,随着国家供热面积的不断增加以及太阳能发电技术的投入,蓄热储能在清洁供暖和电力领域的发展潜力巨大。根据《中国蓄热储能产业发展报告2024》(以下简称《报告》),到2030年,中国蓄热储能市场规模将扩大到2020年的三倍。这一预判展示了中国在能源转型过程中对于蓄热储能的高度重视和大力推动。
什么是蓄热储能?
蓄热储能是一种通过将热能储存起来,在需要时释放出来的储能技术。这一技术的原理是利用热能的转换和储存,实现能量的高效利用。蓄热储能的历史可以追溯到远古时代,当时人们通过从自然界中收集冰雪用于食物保存和空间冷却。现代蓄热储能技术的发展始于20世纪,主要用于建筑供暖、制冷以及太阳能热发电。
多元化的储能技术路线
目前,储能技术包括压缩空气储能、电化学储能、液流电池储能以及蓄热储能等多种路线。其中,电化学储能因其高能量密度和快速响应速度而备受关注,但其成本较高,且长时间存储可能存在能量损耗的问题。相比之下,蓄热储能的优点在于成本较低,能够长时间储存热能而能量损耗不大。据相关专家测算,蓄热储能的成本可以达到储电成本的十分之一,甚至更低。因此,电化学储能适用于对响应速度和能量密度要求较高的应用场景,而蓄热储能则更适合长时间存储和成本控制较为重要的场景。
蓄热储能的技术分类与应用
蓄热储能技术可以分为显热蓄热储能、潜热蓄热储能和热化学蓄热储能。这三种技术各有特点,广泛应用于可再生能源发电、热电联产、工业脱碳等领域。
1.显热蓄热储能:这是目前应用最广泛、技术相对成熟的蓄热技术,已在建筑和工业领域的大规模暖通空调系统中使用多年。显热技术经济成本较低,但储能设备庞大,只能进行短距离运输。
2.潜热蓄热储能:这种技术的市场占比不足10%,但具有较高的储能密度和材料稳定性。潜热蓄热系统体积相对较小,但材料腐蚀性强,不适合长距离输送和长时间储存。因此,潜热蓄热技术更适合短期能量存储需求,例如能源调峰。
3.热化学蓄热储能:这种技术具有最高的质量蓄热密度和体积蓄热密度,适用于长距离运输和长期能量储存,例如季节性能源调度。然而,热化学蓄热面临着技术复杂性和较高成本的挑战。
蓄热储能市场的增长前景
根据行业相关报告,2022年全球蓄热储能市场规模估计为216.6亿美元,预计到2032年将超过505.7亿美元,2023年至2032年的复合年增长率为8.9%。这一增长得益于人们对可再生能源发电和暖通空调中蓄热储能系统需求的持续增加。
中国在蓄热储能领域的进步尤为显著。目前,国际先进水平的蓄热储能行业已经进入初步商业化阶段,而中国的蓄热储能还处于推广应用阶段,成为全球蓄热储能市场发展最快的国家之一。
推动蓄热储能产业发展的政策建议
《报告》建议,为促进蓄热储能产业的可持续发展,政府应在制定产业政策时确保激励机制的合理性,避免过度补贴或补贴不足。同时,主管部门应加强政策监测和评估,及时调整政策措施,以适应储能技术发展变化和市场需求演变。
具体措施包括健全“新能源+储能”项目的激励机制,对配套建设项目进行动态评估,确保其系统价值和技术水平,并在竞争性配置、项目核准、并网时序、系统调度运行安排等方面给予适当倾斜。此外,还应持续推进技术攻关和应用,研制宽负荷多级离心压缩机、高负荷多级组合式透平膨胀机、高效紧凑式超临界空气蓄冷换热器和蓄热换热器等关键部件样机以及控制系统。
蓄热储能的市场化建设
要实现蓄热储能的广泛应用,市场化建设也是关键。确保储热项目能够公平竞争和参与市场交易,将有助于促进技术进步和成本降低。《报告》建议,政府应重视市场化机制建设,推动储热项目的市场化交易,以增强市场主体的参与积极性。
随着中国蓄热储能技术水平的不断提升,未来这一领域的发展前景十分广阔。蓄热储能不仅可以为清洁供暖和电力系统提供可靠的储能解决方案,还可以在减少碳排放、提高能源利用效率方面发挥重要作用。通过政策支持、技术创新和市场化建设,中国有望在蓄热储能领域取得更大的突破,推动能源转型和可持续发展。
总之,蓄热储能作为一种重要的储能技术,正逐渐成为中国能源转型的重要组成部分。随着技术的不断进步和应用的深入,蓄热储能将在未来发挥越来越重要的作用,为实现碳中和目标和建设绿色低碳社会贡献力量。