7月23日，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局日前發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》。意見(jiàn)指出“堅(jiān)持儲(chǔ)能技術(shù)多元化”：以需求為導(dǎo)向，探索開(kāi)展儲(chǔ)氫、儲(chǔ)熱及其他創(chuàng)新儲(chǔ)能技術(shù)的研究和示范應(yīng)用。

值得一提的是，在4月21日國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)上述文件的征求意見(jiàn)稿中，儲(chǔ)熱技術(shù)并未被明確提及。這在當(dāng)時(shí)引發(fā)了儲(chǔ)熱行業(yè)的廣泛關(guān)注與討論，多位行業(yè)專家聯(lián)合呼吁在該文件中增加儲(chǔ)熱發(fā)展的相關(guān)內(nèi)容。此次正式文件將儲(chǔ)熱作為儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)的內(nèi)容，儲(chǔ)熱產(chǎn)業(yè)未來(lái)建設(shè)迎來(lái)了一個(gè)更好的開(kāi)端。

儲(chǔ)熱技術(shù)進(jìn)展及我國(guó)進(jìn)展?fàn)顩r

地球上的能量從根本上來(lái)說(shuō)都來(lái)自于太陽(yáng)，能源的利用形式主要包括電和熱兩種，也因之產(chǎn)生了儲(chǔ)電和儲(chǔ)熱兩種技術(shù)。

尤其需要關(guān)注的事實(shí)是，熱能占終端能源的消費(fèi)需求高于50%，也就是說(shuō)，儲(chǔ)熱的價(jià)值和發(fā)展空間并不比儲(chǔ)電小。國(guó)際可再生能源署（IRENA）于2020年發(fā)布的儲(chǔ)熱專項(xiàng)報(bào)告《創(chuàng)新展望：熱能存儲(chǔ)》指出，當(dāng)前全球約有234GWh的儲(chǔ)熱系統(tǒng)正在發(fā)揮著重要的靈活性調(diào)節(jié)作用。到2030年，全球儲(chǔ)熱市場(chǎng)規(guī)模將擴(kuò)大三倍。

在未來(lái)10年，儲(chǔ)熱裝機(jī)容量將增長(zhǎng)到800GWh以上，儲(chǔ)熱市場(chǎng)發(fā)展的浪潮不可阻擋。

從全球的發(fā)展大勢(shì)來(lái)看，中國(guó)作為能源大國(guó)，發(fā)展儲(chǔ)熱技術(shù)更應(yīng)該提到更高的戰(zhàn)略層面上，這是長(zhǎng)期的國(guó)際儲(chǔ)熱技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的需要，更是實(shí)現(xiàn)3060碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的要求。

在2017年國(guó)家發(fā)改委等五部委《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》文件中提到，集中攻關(guān)一批具有關(guān)鍵核心意義的儲(chǔ)能技術(shù)和材料，涉及相變儲(chǔ)熱材料與高溫儲(chǔ)熱技術(shù)等。試驗(yàn)示范一批具有產(chǎn)業(yè)化潛力的儲(chǔ)能技術(shù)和裝備，涉及大容量新型熔鹽儲(chǔ)熱裝置等。支持在可再生能源消納問(wèn)題突出的地區(qū)開(kāi)展可再生能源儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、制氫等多種形式能源存儲(chǔ)與輸出利用，推進(jìn)風(fēng)電儲(chǔ)熱、風(fēng)電制氫等試點(diǎn)示范工程的建設(shè)。

文件發(fā)布至今，無(wú)論是在技術(shù)成熟度還是市場(chǎng)化應(yīng)用上，儲(chǔ)熱行業(yè)都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

儲(chǔ)熱技術(shù)和材料

儲(chǔ)熱方式包括三種：顯熱儲(chǔ)熱、相變儲(chǔ)熱及化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱。

·顯熱儲(chǔ)熱是利用材料本身在溫度升高（或降低）時(shí)吸收（或放出）熱量的性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)熱目的。優(yōu)勢(shì)是原理簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、材料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)。但也面臨著放熱過(guò)程中溫度不穩(wěn)定的劣勢(shì)。顯熱儲(chǔ)熱材料分為液體和固體，液體中多以水為介質(zhì)，家用采暖是最直觀的水儲(chǔ)熱的利用。固體材料中以礫石和土壤為主。國(guó)際能源網(wǎng)曾經(jīng)對(duì)國(guó)網(wǎng)山西省綜合能源服務(wù)有限公司利用土壤做儲(chǔ)熱材料的項(xiàng)目進(jìn)行報(bào)道：用土壤供暖！春夏秋蓄熱冬季用，這種方式最“綠色”！

·相變儲(chǔ)熱原理是材料晶型發(fā)生改變中有熱量的吸收和釋放，利用這一性質(zhì)可以進(jìn)行儲(chǔ)熱。這一類型的儲(chǔ)熱優(yōu)勢(shì)是其熱量數(shù)值與材料本身有關(guān)，受外界條件影響比較小。相變材料利用廣泛。在無(wú)機(jī)材料中包括冰、結(jié)晶水合鹽、熔融鹽、金屬合金等，在有機(jī)材料中包括石蠟、羥酸、酯、多元醇等。

·化學(xué)反應(yīng)儲(chǔ)熱是利用可逆化學(xué)反應(yīng)原理，通過(guò)熱能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)換來(lái)儲(chǔ)熱。優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量高且參與反應(yīng)的材料多是常溫保存。材料以金屬氫化物、氧化物、過(guò)氧化物、碳酸鹽、三氧化硫等。但也存在循環(huán)效率低、運(yùn)維要求高等劣勢(shì)。

就應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，在我國(guó)應(yīng)用最廣泛的是清潔供暖儲(chǔ)熱。在北方，清潔供暖一直是冬季大事，自本世紀(jì)初以來(lái)，清潔供暖已經(jīng)成為主流，如何儲(chǔ)熱并有效釋放，成為很多企業(yè)的首選攻關(guān)目標(biāo)。國(guó)內(nèi)儲(chǔ)熱企業(yè)多數(shù)也從此起步。

應(yīng)用廣泛的還有一個(gè)領(lǐng)域是光熱電站儲(chǔ)熱。光熱電站的度電成本超過(guò)光伏，但是配備儲(chǔ)熱系統(tǒng)則可以有效降低光熱電站的成本。2016年，全球共有17個(gè)公用事業(yè)規(guī)模的光熱發(fā)電項(xiàng)目在建，其中15個(gè)項(xiàng)目都配備了儲(chǔ)熱系統(tǒng)。當(dāng)年9月13日，國(guó)家能源局發(fā)布了首批光熱示范項(xiàng)目名單，共有20個(gè)項(xiàng)目入選，其中18個(gè)項(xiàng)目都采用了熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)。其中塔式熔鹽儲(chǔ)熱成為光熱電站儲(chǔ)熱主流。

從這兩項(xiàng)重要應(yīng)用場(chǎng)景，儲(chǔ)熱價(jià)值現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展到工業(yè)蒸汽、火電廠靈活性改造等市場(chǎng)。在解決棄風(fēng)棄光、促進(jìn)可再生能源消納，參與電網(wǎng)調(diào)峰、負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)等電力輔助服務(wù)市場(chǎng)，以及綜合能源服務(wù)等市場(chǎng)，儲(chǔ)熱技術(shù)均有應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)空間。

其中儲(chǔ)熱技術(shù)在電供暖、工業(yè)蒸汽、余熱回收等熱能利用市場(chǎng)，還擁有儲(chǔ)電技術(shù)無(wú)法參與的應(yīng)用場(chǎng)景。英國(guó)皇家工程院院士、英國(guó)伯明翰大學(xué)儲(chǔ)能研究中心主任丁玉龍?jiān)硎?，在中?guó)每年消耗的約40億噸標(biāo)煤的能源中，超過(guò)50%被浪費(fèi)掉了，其中大部分是以余熱的形式排放到環(huán)境中，支撐中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的部分能源需求可以通過(guò)采用節(jié)能技術(shù)提高能源利用效率來(lái)解決，儲(chǔ)能特別是儲(chǔ)熱技術(shù)在未來(lái)節(jié)能增效方面的作用不可小視。

國(guó)家電投的儲(chǔ)熱努力

在電化學(xué)儲(chǔ)能熱度極高的情況下，仍然有公司在堅(jiān)持前行。央企中國(guó)家電投投入的精力最多。國(guó)際能源網(wǎng)曾經(jīng)就國(guó)家電投中央研究院推進(jìn)的儲(chǔ)熱技術(shù)做過(guò)報(bào)道（鏈接：熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)應(yīng)用前景廣闊！國(guó)家電投“六大”儲(chǔ)能技術(shù)已來(lái)?。?。

在今年6月舉行的2021年中國(guó)儲(chǔ)熱大會(huì)上，國(guó)家電投集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院儲(chǔ)能技術(shù)研究所副所長(zhǎng)白寧在做主題演講時(shí)對(duì)國(guó)家電投的努力做了一次回顧。

據(jù)白寧介紹，當(dāng)前，國(guó)家電投儲(chǔ)熱技術(shù)研發(fā)方向已經(jīng)覆蓋水儲(chǔ)熱、相變儲(chǔ)熱、固體儲(chǔ)熱、熔鹽儲(chǔ)熱等多種儲(chǔ)熱技術(shù)路徑，依托其高性能的儲(chǔ)能技術(shù)，已建成寶之谷國(guó)際會(huì)議中心綜合智慧能源示范項(xiàng)目、內(nèi)蒙古通遼霍林河坑口發(fā)電公司電儲(chǔ)熱調(diào)峰項(xiàng)目等多個(gè)儲(chǔ)熱供暖及綜合智慧能源示范項(xiàng)目。

國(guó)家電投集團(tuán)建設(shè)清潔供暖總規(guī)模33830MWh，投運(yùn)規(guī)模3102MWh，在建規(guī)模29928MWh，投運(yùn)項(xiàng)目13個(gè)，在建項(xiàng)目10個(gè)，儲(chǔ)能清潔供暖項(xiàng)目覆蓋大型樓宇儲(chǔ)能供熱、城鎮(zhèn)小區(qū)儲(chǔ)能供熱、工業(yè)園區(qū)儲(chǔ)能供熱、清潔燃煤供熱機(jī)組儲(chǔ)能供熱、大型可再生能源基地儲(chǔ)能供熱等多種類型。

白寧說(shuō)，下一步，國(guó)家電投集團(tuán)將基于現(xiàn)有斜溫層水儲(chǔ)熱技術(shù)，進(jìn)一步開(kāi)展多分層多溫區(qū)、高承壓、堆積床、基于自然循環(huán)的分布式系統(tǒng)等技術(shù)研究，進(jìn)一步提高水儲(chǔ)熱系統(tǒng)的儲(chǔ)能密度和供熱品質(zhì)（種類）。此外，國(guó)家電投集團(tuán)還將基于多種儲(chǔ)熱技術(shù)開(kāi)展大規(guī)?？缂竟?jié)儲(chǔ)熱技術(shù)及多能互補(bǔ)系統(tǒng)方案研究。

略顯冷清的儲(chǔ)熱市場(chǎng)有待進(jìn)一步加熱

儲(chǔ)熱的價(jià)值一直都在。在清潔供暖領(lǐng)域，儲(chǔ)熱技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，且實(shí)際效果與運(yùn)行成本在眾多供暖技術(shù)路線中占據(jù)優(yōu)勢(shì)；在工業(yè)用熱領(lǐng)域，在峰谷電價(jià)等配套政策較好的地方，儲(chǔ)熱電鍋爐應(yīng)用于工業(yè)蒸汽領(lǐng)域，成本已經(jīng)可以與燃?xì)庀喈?dāng)；在高溫發(fā)電領(lǐng)域，多個(gè)配套長(zhǎng)時(shí)間低成本熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)的光熱發(fā)電項(xiàng)目已投入運(yùn)行；在火電靈活性改造方面，兩批國(guó)家試點(diǎn)項(xiàng)目中有一半以上采用了儲(chǔ)熱相關(guān)技術(shù)路線；在源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化和多能互補(bǔ)綜合能源服務(wù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中，儲(chǔ)熱更是不可或缺。

經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，我國(guó)儲(chǔ)熱技術(shù)已經(jīng)具備了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)。但實(shí)話實(shí)說(shuō)，這些年儲(chǔ)熱在中國(guó)是受冷落的。在2017年愛(ài)能森控股集團(tuán)有限公司董事局主席曾智勇曾在一次博覽會(huì)上感慨說(shuō)：“每次參加儲(chǔ)能的各種會(huì)議，我都有一絲孤單感，環(huán)顧四周，基本上都是做電化學(xué)儲(chǔ)能的企業(yè)。”

雖然目前已經(jīng)有多家儲(chǔ)熱企業(yè)崛起，但儲(chǔ)熱行業(yè)在輿論引導(dǎo)、資本滲透等方面相較電儲(chǔ)能差距太遠(yuǎn)。儲(chǔ)熱行業(yè)仍然缺失類似寧德時(shí)代這種在社會(huì)和資本市場(chǎng)甚至政策層面都有較大影響力的龍頭企業(yè)。

白寧在儲(chǔ)熱大會(huì)上介紹稱，未來(lái)靈活性電源、需求側(cè)響應(yīng)能力的建設(shè)是一個(gè)持續(xù)的且必要的巨大需求，儲(chǔ)熱是大規(guī)模儲(chǔ)能的一種，必須參與。目前，儲(chǔ)熱（冷）技術(shù)在火電靈活性改造、需求側(cè)管理措施、可再生能源消納及其他形式的應(yīng)用具有重要的作用。隨著儲(chǔ)熱應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步，成本的進(jìn)一步降低，其布局靈活、能量效率高、規(guī)模大等優(yōu)勢(shì)將不斷凸顯。

他認(rèn)為，目前儲(chǔ)熱仍略顯孤單，跟目前一些現(xiàn)實(shí)狀況有關(guān)：目前儲(chǔ)熱供暖成本依然較高，附加值有限、參與電力輔助服務(wù)領(lǐng)域較少、標(biāo)準(zhǔn)體系缺失等問(wèn)題，需要在未來(lái)發(fā)展中進(jìn)一步攻關(guān)。

針對(duì)儲(chǔ)熱供暖成本偏高，白寧提出了建議：“應(yīng)完善供暖價(jià)格體系，加大政策支持。具體而言，要建立清潔供暖的價(jià)格體系，包括供暖電價(jià)補(bǔ)貼、峰谷電價(jià)機(jī)制、取暖價(jià)格收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等，此外明確建設(shè)補(bǔ)貼，包括初投資補(bǔ)貼、管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)、接口費(fèi)（兩部制價(jià)格）等，與此同時(shí)，推進(jìn)可再生能源清潔供暖的配套政策?！?/p>

目前，只有火電靈活性改造還有儲(chǔ)熱技術(shù)參與的可能性，隨著火電未來(lái)發(fā)展受限市場(chǎng)會(huì)一直萎縮。對(duì)此，白寧建議，應(yīng)做好技術(shù)升級(jí)，積極參與電力輔助服務(wù)，提升電網(wǎng)的靈活性，參與調(diào)峰/調(diào)頻/備用/黑啟動(dòng)/需求側(cè)響應(yīng)（可中斷負(fù)荷），同時(shí)爭(zhēng)取政策支持，將供熱與輔助服務(wù)有效的結(jié)合，在經(jīng)濟(jì)上打組合拳。

“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化”、“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”這兩個(gè)一體化發(fā)展政策的出臺(tái)將為儲(chǔ)能發(fā)展帶來(lái)更多機(jī)遇，推動(dòng)更多儲(chǔ)熱技術(shù)應(yīng)用。在今年4月國(guó)家發(fā)改委意見(jiàn)稿中將儲(chǔ)熱刪除之后，曾有學(xué)者表示：我國(guó)在儲(chǔ)熱技術(shù)的應(yīng)用上已經(jīng)取得了一些成績(jī)，但儲(chǔ)熱市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展還面臨著諸多障礙，亟需更加完善的頂層設(shè)計(jì)、市場(chǎng)機(jī)制、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等配套支持。正式文件的公布，重新將儲(chǔ)能列入，對(duì)儲(chǔ)熱產(chǎn)業(yè)起到重要的引導(dǎo)作用。

在一系列政策的支持下，大規(guī)模儲(chǔ)熱供熱發(fā)展有望迎來(lái)機(jī)遇，但仍需持續(xù)推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、推動(dòng)應(yīng)用。白寧認(rèn)為，可以利用熔鹽、高溫相變材料、熱化學(xué)儲(chǔ)熱等技術(shù)進(jìn)行升級(jí)和優(yōu)化、解決成本，系統(tǒng)復(fù)雜、運(yùn)維成本高、占地等問(wèn)題。依托“兩個(gè)一體化”等政策，推動(dòng)新技術(shù)的示范，以示范項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)技術(shù)推廣。