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术语表 · 储能

储热

以显热、潜热(相变)或热化学形式储存热或冷,之后用于供热或发电。

如果最终用途是热,储热(TES)往往是最便宜的储能方式。储热有三种机制:

  • 显热:提高水、岩石、沙子、混凝土或熔盐的温度
  • 潜热:让石蜡、水合盐或冰等相变材料熔化
  • 热化学:利用可逆反应或吸附,密度高、损失小,但技术成熟度低
显热:Q = m x c_p x ΔT
水:c_p = 4.186 kJ/(kg·K);1 m³ 水升温 50 K 储存 209 MJ ≈ 58 kWh
太阳盐(60% NaNO3 / 40% KNO3):c_p ≈ 1.5 kJ/(kg·K),使用温度 290–565 °C
冰:熔化潜热 334 kJ/kg ≈ 93 Wh/kg

应用范围很广:家用热水罐、电蓄热取暖器,丹麦集中供热中的大型坑式储热(Vojens:约 200,000 m³),为光热电站提供 6–15 小时储能的熔盐罐,还有用电加热沙子或砖块、为工业供应工艺热的“热电池”。

季节性储热水体在几个月里会散失部分热量;保温良好的大型储热体全年效率可达 60–90%。和热泵配合,储热能把用电需求转移到电价低、可再生能源多的时段。

相关术语

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  • 集中供热

    通过保温管网把热水或蒸汽从集中热源输送到许多建筑,用于供暖和热水的系统。

  • 光热发电(CSP)

    用反射镜把直射阳光聚焦到接收器上,加热流体驱动汽轮机的电站,通常自带储热。

  • 热泵

    利用制冷循环把热量从较冷的热源(空气、土壤、水)搬到较热的热汇的装置,每消耗一份电可提供 2–5 份热。

  • 长时储能(LDES)

    能以额定功率持续放电约 8 小时以上的储能,可应对 2–4 小时电池覆盖不了的多日低谷和季节性失衡。

  • 太阳能集热器

    吸收阳光并把热量传给流体的装置,主要用于生活热水、供暖、集中供热和工业过程热。