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固體儲熱溫度高，儲能密度較大，對外輸出熱能的形式多樣，既可以提供最高溫度400℃的熱風，也能夠提供300℃以下的熱油，還可以提供高溫蒸汽和熱水，能夠滿足工業(yè)和民用多個領(lǐng)域的用熱需求。
除了常見的鎂磚類儲熱材料外，海外部分廠商還創(chuàng)新性地利用混凝土、巖石、砂礫等材料儲熱，并取得了一些進展。
混凝土蓄熱
★挪威清潔能源技術(shù)廠商EnergyNest成立于2011年，致力于通過熱電池儲熱為電力行業(yè)以及能源密集型行業(yè)的客戶帶來環(huán)境和經(jīng)濟利益。
該公司的熱電池技術(shù)具有模塊化、可擴展等優(yōu)勢，可非常簡單，高效和低成本地儲存熱能，并可針對特定用途靈活設計。
該技術(shù)的最大亮點是整個電池均由易獲取、可回收且對環(huán)境無害的巖土材料制成：鋼和混凝土。
其中鋼材料用于制作熱電池的鋼管框架，由該公司與德國跨國建筑材料公Heidelberg Cement合作開發(fā)的高性能儲熱混凝土Heatcrete作為儲熱介質(zhì)。
EnergyNest的儲熱技術(shù)可應用于多項能源及工業(yè)細分領(lǐng)域，投資回報期一般控制在2~5年內(nèi)。
★美國Termobuild公司的儲熱方案則基于其獨特的“智能地板”套件，該套件包括空心混凝土板和通風系統(tǒng)。
通風系統(tǒng)可“激活”放置在建筑物墻壁和地板之間的“休眠”混凝土?；炷涟蹇蓪崿F(xiàn)“儲熱”與“蓄冷”，并根據(jù)建筑物的實際需要來釋放能量。
其具體工作原理又是怎樣的呢？以夏季為例，如果夜間室外溫度低于室內(nèi)，那么通風風扇就會吸入冷空氣，并使空氣通過空心板循環(huán)來為混凝土增壓?；炷羷t將冷空氣貯存起來，并在日間建筑物升溫時逐漸將其排出。該方法極大程度地減少了建筑物空調(diào)系統(tǒng)的使用。
如果夜間室外溫度高于室內(nèi)，那么系統(tǒng)將停止吸入冷空氣，并以再循環(huán)模式進入機械冷卻狀態(tài)，來對混凝土地板進行增壓。
整個智能地板系統(tǒng)利用夜間低谷電來運行空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)混凝土的“儲熱”與“蓄冷”，從而有效減少了日間的空調(diào)用電量。
巖石蓄熱
★丹麥能源公司SEAS-NVE聯(lián)合丹麥技術(shù)大學（DTU）聯(lián)合建設了一個創(chuàng)新型高溫儲熱測試設施，該設施位于DTU大學Risø校園內(nèi)。
該研發(fā)項目旨在通過將石頭加熱至600℃的方式來將風力渦輪機或太陽能光伏板產(chǎn)生的多余電能貯存起來。儲存在石頭中的熱能可以根據(jù)實際需求釋放出來，用以發(fā)電或供熱。電能→熱能的轉(zhuǎn)化則通過泵送熱空氣的方式實現(xiàn)。
該項目將綜合考量各種因素，例如確定使用哪種類型的石材來確保項目的順利實施。如果測試結(jié)果理想，那么該技術(shù)的測試規(guī)模還將進一步擴大。用于存儲熱能的石頭則會置于地下并被絕緣材料等包圍。
★另外，西班牙企業(yè)Siemens Gamesa也于去年上半年宣布在德國北部的Hamburg正式投運了用火山石將過剩的電能轉(zhuǎn)化為熱能的新型電熱儲能（ETES）示范項目。該項目設計儲存容量為130MWh，并可實現(xiàn)長達兩周的能源儲存，且?guī)缀醪粫斐扇魏文茉戳鲹p。
這種技術(shù)的儲熱原理與丹麥SEAS-NVE公司試驗項目類似，可再生能源產(chǎn)生的多余電能通過電阻加熱器和鼓風機把上千噸的火山碎石加熱至高達750℃，從而將電能轉(zhuǎn)化為熱能；當電網(wǎng)需要儲能系統(tǒng)發(fā)電時，通過傳統(tǒng)的蒸汽輪機就可將儲存的熱能轉(zhuǎn)化為電能。如果與外界隔離好的話，火山石的熱能可以儲存幾個星期。
Siemens Gamesa建設該試驗項目的目的是為電網(wǎng)側(cè)存儲能量，并蓄熱。下一步，其將在商業(yè)項目中使用該技術(shù)，并擴大存儲容量和功率。
★以色列Brenmiller Energy公司研發(fā)的高溫儲熱單元bGen™則采用固態(tài)（碎石）材料存儲，并結(jié)合了三大要素：蓄熱，熱交換器以及蒸汽發(fā)生器。
bGen™是一種經(jīng)濟高效的儲熱解決方案，儲熱時長達3個小時以上，且具備低成本、少維護、使用壽命長、便于控制、零碳排放等優(yōu)點。
熱量存儲在bGen™模塊化子單元中，并且能夠吸收多種形式的熱或電（使用嵌入式電加熱器），并根據(jù)需要以過熱蒸汽的形式釋放，用于發(fā)電，飽和蒸汽的生產(chǎn)或工業(yè)用水。
沙礫蓄熱
美國Echogen Power Systems是一家利用熱能進行發(fā)電的能源公司，基于現(xiàn)有技術(shù)，其正在開發(fā)一種新系統(tǒng)，該系統(tǒng)先將電能轉(zhuǎn)化為熱能，然后將熱能轉(zhuǎn)移到沙礫塊或混凝土塊中進行儲存。
目前該公司已獲得300萬美元的聯(lián)邦撥款，用于開發(fā)和測試這種方法。該公司認為，該系統(tǒng)的效率雖不如鋰離子電池，但由于其采用廉價的材料，因此可以降低長期儲能的成本。
鋼蓄熱
成立于2016年的德國初創(chuàng)公司Lumenion開發(fā)出了一種頗具市場競爭力的金屬基熱電聯(lián)產(chǎn)儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過風力和太陽能發(fā)電來實現(xiàn)可調(diào)度的電力和熱量供應?；诮饘俚淖吭絻崽匦圆⒗脽犭娐?lián)產(chǎn)原理，Lumenion技術(shù)可實現(xiàn)極高的效率（高達95％）。
該系統(tǒng)采用鋼金屬作為儲熱介質(zhì)，并將其加熱至650℃的高溫來實現(xiàn)熱能儲存。整個系統(tǒng)的能量充放比為1/5-3/5，具體取決于實際應用的要求。一次時長為8小時的“充電”可提供長達48小時的80-550℃的熱能供應。另外，該系統(tǒng)還可滿足Power-2-Heat或Power-2-Heat＆Power這兩種使用方式。
除了常見的鎂磚類儲熱材料外，海外部分廠商還創(chuàng)新性地利用混凝土、巖石、砂礫等材料儲熱，并取得了一些進展。
混凝土蓄熱
★挪威清潔能源技術(shù)廠商EnergyNest成立于2011年，致力于通過熱電池儲熱為電力行業(yè)以及能源密集型行業(yè)的客戶帶來環(huán)境和經(jīng)濟利益。
該公司的熱電池技術(shù)具有模塊化、可擴展等優(yōu)勢，可非常簡單，高效和低成本地儲存熱能，并可針對特定用途靈活設計。
該技術(shù)的最大亮點是整個電池均由易獲取、可回收且對環(huán)境無害的巖土材料制成：鋼和混凝土。
其中鋼材料用于制作熱電池的鋼管框架，由該公司與德國跨國建筑材料公Heidelberg Cement合作開發(fā)的高性能儲熱混凝土Heatcrete作為儲熱介質(zhì)。
EnergyNest的儲熱技術(shù)可應用于多項能源及工業(yè)細分領(lǐng)域，投資回報期一般控制在2~5年內(nèi)。
★美國Termobuild公司的儲熱方案則基于其獨特的“智能地板”套件，該套件包括空心混凝土板和通風系統(tǒng)。
通風系統(tǒng)可“激活”放置在建筑物墻壁和地板之間的“休眠”混凝土?；炷涟蹇蓪崿F(xiàn)“儲熱”與“蓄冷”，并根據(jù)建筑物的實際需要來釋放能量。
其具體工作原理又是怎樣的呢？以夏季為例，如果夜間室外溫度低于室內(nèi)，那么通風風扇就會吸入冷空氣，并使空氣通過空心板循環(huán)來為混凝土增壓?；炷羷t將冷空氣貯存起來，并在日間建筑物升溫時逐漸將其排出。該方法極大程度地減少了建筑物空調(diào)系統(tǒng)的使用。
如果夜間室外溫度高于室內(nèi)，那么系統(tǒng)將停止吸入冷空氣，并以再循環(huán)模式進入機械冷卻狀態(tài)，來對混凝土地板進行增壓。
整個智能地板系統(tǒng)利用夜間低谷電來運行空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)混凝土的“儲熱”與“蓄冷”，從而有效減少了日間的空調(diào)用電量。
巖石蓄熱
★丹麥能源公司SEAS-NVE聯(lián)合丹麥技術(shù)大學（DTU）聯(lián)合建設了一個創(chuàng)新型高溫儲熱測試設施，該設施位于DTU大學Risø校園內(nèi)。
該研發(fā)項目旨在通過將石頭加熱至600℃的方式來將風力渦輪機或太陽能光伏板產(chǎn)生的多余電能貯存起來。儲存在石頭中的熱能可以根據(jù)實際需求釋放出來，用以發(fā)電或供熱。電能→熱能的轉(zhuǎn)化則通過泵送熱空氣的方式實現(xiàn)。
該項目將綜合考量各種因素，例如確定使用哪種類型的石材來確保項目的順利實施。如果測試結(jié)果理想，那么該技術(shù)的測試規(guī)模還將進一步擴大。用于存儲熱能的石頭則會置于地下并被絕緣材料等包圍。
★另外，西班牙企業(yè)Siemens Gamesa也于去年上半年宣布在德國北部的Hamburg正式投運了用火山石將過剩的電能轉(zhuǎn)化為熱能的新型電熱儲能（ETES）示范項目。該項目設計儲存容量為130MWh，并可實現(xiàn)長達兩周的能源儲存，且?guī)缀醪粫斐扇魏文茉戳鲹p。
這種技術(shù)的儲熱原理與丹麥SEAS-NVE公司試驗項目類似，可再生能源產(chǎn)生的多余電能通過電阻加熱器和鼓風機把上千噸的火山碎石加熱至高達750℃，從而將電能轉(zhuǎn)化為熱能；當電網(wǎng)需要儲能系統(tǒng)發(fā)電時，通過傳統(tǒng)的蒸汽輪機就可將儲存的熱能轉(zhuǎn)化為電能。如果與外界隔離好的話，火山石的熱能可以儲存幾個星期。
Siemens Gamesa建設該試驗項目的目的是為電網(wǎng)側(cè)存儲能量，并蓄熱。下一步，其將在商業(yè)項目中使用該技術(shù)，并擴大存儲容量和功率。
★以色列Brenmiller Energy公司研發(fā)的高溫儲熱單元bGen™則采用固態(tài)（碎石）材料存儲，并結(jié)合了三大要素：蓄熱，熱交換器以及蒸汽發(fā)生器。
bGen™是一種經(jīng)濟高效的儲熱解決方案，儲熱時長達3個小時以上，且具備低成本、少維護、使用壽命長、便于控制、零碳排放等優(yōu)點。
熱量存儲在bGen™模塊化子單元中，并且能夠吸收多種形式的熱或電（使用嵌入式電加熱器），并根據(jù)需要以過熱蒸汽的形式釋放，用于發(fā)電，飽和蒸汽的生產(chǎn)或工業(yè)用水。
沙礫蓄熱
美國Echogen Power Systems是一家利用熱能進行發(fā)電的能源公司，基于現(xiàn)有技術(shù)，其正在開發(fā)一種新系統(tǒng)，該系統(tǒng)先將電能轉(zhuǎn)化為熱能，然后將熱能轉(zhuǎn)移到沙礫塊或混凝土塊中進行儲存。
目前該公司已獲得300萬美元的聯(lián)邦撥款，用于開發(fā)和測試這種方法。該公司認為，該系統(tǒng)的效率雖不如鋰離子電池，但由于其采用廉價的材料，因此可以降低長期儲能的成本。
鋼蓄熱
成立于2016年的德國初創(chuàng)公司Lumenion開發(fā)出了一種頗具市場競爭力的金屬基熱電聯(lián)產(chǎn)儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過風力和太陽能發(fā)電來實現(xiàn)可調(diào)度的電力和熱量供應?；诮饘俚淖吭絻崽匦圆⒗脽犭娐?lián)產(chǎn)原理，Lumenion技術(shù)可實現(xiàn)極高的效率（高達95％）。
該系統(tǒng)采用鋼金屬作為儲熱介質(zhì)，并將其加熱至650℃的高溫來實現(xiàn)熱能儲存。整個系統(tǒng)的能量充放比為1/5-3/5，具體取決于實際應用的要求。一次時長為8小時的“充電”可提供長達48小時的80-550℃的熱能供應。另外，該系統(tǒng)還可滿足Power-2-Heat或Power-2-Heat＆Power這兩種使用方式。
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