中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：提到固體儲(chǔ)熱技術(shù)，我們第一時(shí)間想到的可能是鎂磚儲(chǔ)熱，事實(shí)上，除了鎂磚這種常見(jiàn)的儲(chǔ)熱材料外，海內(nèi)外更有多家企業(yè)在研發(fā)其他多種類型的固體儲(chǔ)熱技術(shù)。CHPlaza清潔供熱網(wǎng)對(duì)此作了統(tǒng)計(jì)如下并對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。
基巖儲(chǔ)熱
代表公司：芬蘭HelioStorage
基巖是陸地表層中的堅(jiān)硬巖層，可作大型建筑工程的地基?；鶐r儲(chǔ)能是利用在地下的基巖上打孔，將熱量?jī)?chǔ)存在基巖中，待需要時(shí)再將熱量放出，可搭配太陽(yáng)能系統(tǒng)完成，適用于大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)間的、季節(jié)性的儲(chǔ)能，能量轉(zhuǎn)換過(guò)程損耗較少、轉(zhuǎn)化效率高。
芬蘭HelioStorage公司成立于2016年，主營(yíng)業(yè)務(wù)包括太陽(yáng)能、儲(chǔ)熱以及可再生能源等，是率先將該技術(shù)進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用的公司之一。
HelioStorage的跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)是通過(guò)在基巖中鉆出許多35-45米深的孔來(lái)建造的，通過(guò)泵送丙二醇或水來(lái)存儲(chǔ)和釋放熱量。在冬季，該系統(tǒng)可提供最高達(dá)30~70°C的熱量。整個(gè)系統(tǒng)不使用任何熱泵或壓縮機(jī)。
廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局開(kāi)發(fā)的廣州南沙“多位一體”微能源網(wǎng)示范工程采用了該技術(shù)，通過(guò)太陽(yáng)能集熱、基巖儲(chǔ)能、燃料電池的多能源優(yōu)化調(diào)控和有機(jī)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)智慧園區(qū)跨季節(jié)儲(chǔ)能、高效供能。該項(xiàng)目入選為首批中國(guó)—芬蘭能源合作示范項(xiàng)目。
HelioStorage將負(fù)責(zé)該項(xiàng)目基巖儲(chǔ)能跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃、施工現(xiàn)場(chǎng)管理、系統(tǒng)調(diào)試和培訓(xùn)。這將是其落地交付的第六個(gè)跨季節(jié)儲(chǔ)熱系統(tǒng)。
硅儲(chǔ)熱
代表公司：澳大利亞1414 Degrees
澳大利亞熱儲(chǔ)能技術(shù)開(kāi)發(fā)商1414 Degrees使用熔點(diǎn)高達(dá)1414℃的熔融硅進(jìn)行熱儲(chǔ)存——這也是其公司名稱的來(lái)源。其宣稱這種儲(chǔ)熱技術(shù)具有低成本，定位靈活，擴(kuò)展性強(qiáng)和綠色環(huán)保等特點(diǎn)。其儲(chǔ)熱系統(tǒng)命名為SiBox?。
2021年10月，澳大利亞最大的天然氣生產(chǎn)商Woodside Energy公司給予1414 Degrees公司200萬(wàn)美元投資。2021年11月，澳大利亞聯(lián)邦政府現(xiàn)代制造計(jì)劃(MMI)給予其220萬(wàn)美元贈(zèng)款。這些資金被用于推進(jìn)SiBox儲(chǔ)熱系統(tǒng)的商業(yè)化，但截至今天，該技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用尚在途中。
鋼儲(chǔ)熱
代表公司：德國(guó)Lumenion
德國(guó)Lumenion的儲(chǔ)熱系統(tǒng)采用鋼金屬作為儲(chǔ)熱介質(zhì)，儲(chǔ)熱時(shí)，電能將巨大的鋼模塊加熱至650℃的高溫以實(shí)現(xiàn)熱能存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的熱量可以用作工業(yè)高溫蒸汽，也可用于區(qū)域供熱。
▲Lumenion儲(chǔ)熱系統(tǒng)在德國(guó)某大學(xué)進(jìn)行測(cè)試
2019年，德國(guó)儲(chǔ)熱技術(shù)公司Lumenion與瑞典國(guó)有企業(yè)Vattenfall合作，在柏林區(qū)域熱網(wǎng)成功投運(yùn)一套2.4MWh的鋼儲(chǔ)熱系統(tǒng)。2020年11月，Lumenion因其高溫鋼基儲(chǔ)能技術(shù)獲得2020年柏林勃蘭登堡創(chuàng)新獎(jiǎng)。
混凝土儲(chǔ)熱
代表公司：北京兆陽(yáng)、挪威EnergyNest
北京兆陽(yáng)光熱技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的儲(chǔ)熱系統(tǒng)采用兆陽(yáng)光熱專有的配方混凝土，采用的主體材料均為建筑常規(guī)使用材料，價(jià)格低廉且易得。
▲北京兆陽(yáng)張家口項(xiàng)目?jī)?chǔ)熱系統(tǒng)
在其設(shè)計(jì)建造的華強(qiáng)兆陽(yáng)張家口一號(hào)15MW光熱電站上采用了該混凝土固態(tài)儲(chǔ)熱系統(tǒng)，設(shè)計(jì)儲(chǔ)熱時(shí)間為14h，最高工作壓力為16MPa，長(zhǎng)期運(yùn)行條件下最高可耐550℃高溫。其儲(chǔ)熱系統(tǒng)采用了匹配增強(qiáng)換熱設(shè)計(jì)以大幅度改善換熱性能，提高儲(chǔ)熱系統(tǒng)的大功率儲(chǔ)放熱能力。
挪威熱儲(chǔ)能技術(shù)廠商EnergyNest成立于2011年，其開(kāi)發(fā)的熱儲(chǔ)能技術(shù)主要采用特殊配方的混凝土來(lái)存儲(chǔ)熱量，產(chǎn)品名稱為Heatcrete。
▲EnergyNest在阿布扎比Masdar的示范項(xiàng)目
Heatcrete熱儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)在鋼管輸送的高溫傳熱流體加熱一種特殊配方的混凝土存儲(chǔ)熱能，并在需要時(shí)釋放。EnergyNest公司聲稱這種熱儲(chǔ)能技術(shù)使用的是低成本的混凝土材料，能夠以非常低的成本存儲(chǔ)能量，可以持續(xù)使用30至50年而不會(huì)退化。
Heatcrete以模塊化方式設(shè)計(jì)，安裝在20英尺的單元中，便于運(yùn)輸，其儲(chǔ)熱系統(tǒng)大部分管道都是預(yù)制的，所使用的材料豐富、可回收、無(wú)害，既節(jié)能又緊湊，能量密度高，熱量損失小，系統(tǒng)容量規(guī)?？稍趲譓Wh到幾GWh不等。
2016年，其儲(chǔ)熱系統(tǒng)在阿布扎比Masdar研究所的太陽(yáng)能熱發(fā)電平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)首次示范應(yīng)用，目前，該公司示范效果良好。
2021年4月，EnergyNest獲得基礎(chǔ)設(shè)施股權(quán)投資商Infracapital公司1.1億歐元（約合1.315億美元）投資，Infracapital成為EnergyNest公司的最大股東。
EnergyNest此前曾多次到訪中國(guó)，參加CHPlaza的姊妹平臺(tái)CSPPLAZA舉辦的太陽(yáng)能熱發(fā)電行業(yè)會(huì)議，與相關(guān)方探討合作。最近三年因疫情影響，未能來(lái)訪。
鋁合金儲(chǔ)熱
代表公司：瑞典Azelio
瑞典Azelio公司早期是一家研發(fā)碟式太陽(yáng)能熱發(fā)電和斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的公司，后來(lái)其將業(yè)務(wù)重心聚焦到儲(chǔ)熱領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)了一種采用特種鋁合金為儲(chǔ)熱材料的名為TESpod?的熱儲(chǔ)能系統(tǒng)。
該系統(tǒng)的儲(chǔ)熱溫度高達(dá)600°C，利用鋁合金高溫下的相變特性來(lái)儲(chǔ)熱，可將來(lái)自光伏風(fēng)電的多余電力轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行儲(chǔ)存，被儲(chǔ)存的熱能可通過(guò)其斯特林機(jī)重新轉(zhuǎn)化為電能。
為搭配其斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用，Azelio公司的儲(chǔ)熱系統(tǒng)規(guī)模較小，一般的單臺(tái)機(jī)組功率為13kW，儲(chǔ)熱能力為165 kWh。
目前其已取得多個(gè)商業(yè)化項(xiàng)目訂單。2021年11月，Azelio獲得了南非農(nóng)業(yè)公司W(wǎng)ee Bee Ltd.的訂單，將為其提供1.3MWh規(guī)模的共計(jì)8臺(tái)儲(chǔ)熱機(jī)組，訂單價(jià)值120萬(wàn)美元。由此估算其單臺(tái)13kW機(jī)組售價(jià)達(dá)15萬(wàn)美元。
固態(tài)碎石儲(chǔ)熱
代表公司：以色列Brenmiller Energy
以色列Brenmiller Energy成立于2012年、總部位于以色列，2017年在以色列本土上市。2022年5月在納斯達(dá)克上市。
該公司的核心技術(shù)bGen?是一種經(jīng)濟(jì)高效的儲(chǔ)熱解決方案，采用更為廉價(jià)可得的固態(tài)（碎石）材料為蓄熱材料。
bGen?系統(tǒng)的儲(chǔ)熱時(shí)長(zhǎng)可達(dá)3個(gè)小時(shí)以上，最高存儲(chǔ)溫度可達(dá)750°c。具備低成本（可利用低谷電或棄風(fēng)棄光等可再生能源）、使用壽命長(zhǎng)（可長(zhǎng)達(dá)30年，實(shí)現(xiàn)數(shù)萬(wàn)次充電/放電循環(huán)）、模塊化、少維護(hù)、易控制、零碳排放等優(yōu)點(diǎn)。
火山巖儲(chǔ)熱
代表公司：西門子Gamesa
2019年，Siemens Gamesa宣布其在德國(guó)北部的漢堡正式投運(yùn)了用火山石將過(guò)剩的電能轉(zhuǎn)化為熱能的新型電熱儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)容量為130MWh，儲(chǔ)熱溫度高達(dá)800℃，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)兩周的能源儲(chǔ)存，且?guī)缀醪粫?huì)造成任何能源流損。但近兩年未見(jiàn)該技術(shù)的進(jìn)一步商業(yè)化應(yīng)用。
