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近日，意大利能源集團(tuán)Enel公司日前在意大利托斯卡納市啟用了全球首個(gè)大規(guī)?；趲r石的熱儲(chǔ)能系統(tǒng)(TES)。

該儲(chǔ)能系統(tǒng)采用以色列儲(chǔ)能開發(fā)商Brenmiller Energy公司提供的熱儲(chǔ)能技術(shù)，能夠利用巖石儲(chǔ)存多余的能量，然后再釋放熱能以產(chǎn)生蒸汽發(fā)電。據(jù)了解，該儲(chǔ)能系統(tǒng)容量為24MWh，持續(xù)時(shí)間約為5小時(shí)。


熱儲(chǔ)存（TES）是利用加熱或冷卻作為儲(chǔ)存介質(zhì)來臨時(shí)儲(chǔ)存能量的儲(chǔ)能技術(shù)。其中根據(jù)儲(chǔ)熱介質(zhì)及原理可以分為：顯熱儲(chǔ)能、潛熱儲(chǔ)能、熱化學(xué)儲(chǔ)能和機(jī)械-熱耦合系統(tǒng)。


1.顯熱儲(chǔ)能

顯熱儲(chǔ)能最常見和已經(jīng)商業(yè)化的TES類型，主要是通過加熱/冷卻儲(chǔ)存介質(zhì)（液體或固體）儲(chǔ)存熱能的同時(shí)不改變相位，根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)不同可以分為固態(tài)或液態(tài)介質(zhì)儲(chǔ)能。

（1）固態(tài)介質(zhì)顯熱儲(chǔ)能

介質(zhì)為固態(tài)，例如此次的巖熱儲(chǔ)能為固態(tài)熱介質(zhì)儲(chǔ)能的一種，此外還有陶瓷磚、混凝土和填料床等。

（2）液態(tài)介質(zhì)顯熱儲(chǔ)能

介質(zhì)為液態(tài)，熔融鹽或液體鹽，以及液態(tài)水等。此前由西子潔能承建的國內(nèi)最大規(guī)模熔鹽儲(chǔ)能項(xiàng)目正式試運(yùn)行。

2.潛熱儲(chǔ)存

涉及相變材料（PCMs），其原理是通過材料的相變（通常是從固體到液體）來儲(chǔ)存熱能。

3.熱化學(xué)儲(chǔ)能

熱化學(xué)儲(chǔ)熱比上述兩類熱儲(chǔ)能具有更高的能量密度，現(xiàn)階段可以分為可逆反應(yīng)儲(chǔ)能和吸附儲(chǔ)能兩類。

4.機(jī)械-熱耦合儲(chǔ)能

TES與機(jī)械儲(chǔ)能的結(jié)合，如地下熱儲(chǔ)能和液體空氣儲(chǔ)能等。

熱儲(chǔ)能技術(shù)現(xiàn)階段已應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，比如電源、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲(chǔ)能等，此外還有火電廠改造、廢舊電廠再利用，以及其他工業(yè)領(lǐng)域，并已經(jīng)入選國務(wù)院《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》鼓勵(lì)示范方向。

相較現(xiàn)有電化學(xué)儲(chǔ)能，其具有以下優(yōu)勢：裝機(jī)規(guī)模大，規(guī)?？梢赃_(dá)到幾十兆瓦到幾百兆瓦之間；儲(chǔ)能密度與時(shí)間優(yōu)勢，例如此次Enel項(xiàng)目可達(dá)5小時(shí)，超過普遍2-4小時(shí)的配儲(chǔ)比例要求；壽命長，項(xiàng)目壽命普遍大于25年左右；環(huán)保安全無污染。

同時(shí)與抽水儲(chǔ)能和液態(tài)空氣儲(chǔ)能等機(jī)械儲(chǔ)能比，熱儲(chǔ)能技術(shù)具有占地面積小、成本低、儲(chǔ)能密度高、對環(huán)境影響小等優(yōu)勢。

但是需要注意的是現(xiàn)階段熱儲(chǔ)能由于轉(zhuǎn)化損耗大，存在能量利用率和效率較低的缺陷。


海外市場提供儲(chǔ)熱解決方案的成員有1414 Energy、Brenmiller Energy、EnergyNest、Malta Inc和MGA Thermal等。

總的來說，熱儲(chǔ)能技術(shù)具有電化學(xué)儲(chǔ)能和機(jī)械儲(chǔ)能所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢，不僅能消納新能源發(fā)電，同時(shí)可以滿足熱需求。規(guī)模化效應(yīng)凸顯后，在未來長時(shí)和大規(guī)模儲(chǔ)能方面具有較大潛力。

據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)（IRENA）預(yù)計(jì)到2029年熱儲(chǔ)能規(guī)模將達(dá)到800GWh，有超過近300億美元的市場空間。

原標(biāo)題：全球首個(gè)大規(guī)模巖熱儲(chǔ)能系統(tǒng)啟用！