相变储热技术应用前景与产业化价值

相变储热技术应用前景与产业化价值相变储能在许多领域具有应用价值，包括太阳能利用、电力调峰、废热利用、跨季节储热和储冷、食物保鲜、建筑隔热保温、电子器件热保护、纺织、服装、农业等。1、在太阳能方面的应用太阳能清洁、无污染，而且取用方便。利用太阳能是解决能源危机的重要途径之一。但是到达地球表面的太阳辐射能量密度偏低，且受到地理、季节、昼夜及天气变化等因素的制约，表现出稀薄性、间断性和不稳定性等特点。为了保证供热或供电装置的稳定不间断的运行，需要利用相变储能装置，在能量富裕时储能，在能量不足是释能。2、工业余热利用在冶金、玻璃、水泥、陶瓷等部门都有大量的各式高温窑炉，她们的能耗非常之大，但热效率通常低于30%。节能的重点是回收烟气余热。传统的做法是利用耐火材料的热熔变话来储热，这种储热设备的体积大、储热效果不明显。如果改用相变储热系统，则储热设备体积可减少30%-50%，同时可节能15%-45%，还可以起到稳定运行的作用。3、在建筑方面的应用有关资料显示，社会一次能耗总消耗量的1/3用于建筑领域。提高建筑领域能源使用效率，降低建筑能耗，对于整个社会节约能源和保护环境都具有显著的经济效益和社会影响。利用相变储能建筑材料可有效利用太阳能来蓄热或电力负荷低谷时期的电力来蓄热或蓄冷，使建筑物室内和室外之间的热波动幅度减弱、作用时间被延迟，从而降低室内的温度波动，提高舒适度，以及节约能耗。4、相变储热材料在其他领域的应用前景相变储热材料有着优异的储能性能，为响应国家节能环保碳中和政策，解决冬季零碳清洁取暖，天帅智能科技股份有限公司近10年的研究积累，开发出了复合相变储能蓄热材料的制备和规模化生产工艺。为实现该项技术的成果转化和市场化应用，其核心的固态相变蓄热技术一经推出便赢得市场青睐，仅三年时间，采用该技术就已完成超过27个项目，快速成长为国内相变蓄热市场的领先企业。相变蓄热供暖市场广阔相较于传统的显热蓄热，相变蓄热这种潜热蓄热技术具有更高的能量密度，蓄热和释热过程可控性好、原材料易得，具有较好的市场应用前景。这也是天帅智能科技将发展高能量密度、高经济性相变蓄热材料与技术作为公司核心产品和发力点的主要原因。天帅智能科技核心的固态相变蓄热技术，通过复合成型，可以有效利用相变蓄热材料的相变潜热以及封装显热陶瓷材料的耐火度和稳定性，使其在高温相变状态下仍然保持原有的固态形貌，而且可以实现上千次循环且蓄热能力不发生较大衰减。也就是说，复合技术可以充分利用现有相变材料的优势，同时结合了显热蓄热材料原有的优势。相变储能蓄热供暖市场是近年来新启动的一个市场，增长快速，但市场需要健康发展，各方应更加重视蓄热技术，推动成立相关的专业化技术委员会和标准委员会，建立从蓄热材料，蓄热装置，蓄热系统等一系列的标准和规范。为推动蓄热技术的良性发展提供顶层规划。峰谷价差将进一步拉大蓄热将更具成本竞争力电价政策是影响蓄热项目经济性的关键因素，蓄热项目是否具有可行性，低谷电价几乎起了决定性的作用。国家能源局综合司最新发布的征求《关于解决“煤改气”“煤改电”等清洁供暖推进过程中有关问题的通知》再次提到，要认真落实《关于北方地区清洁供暖价格政策的意见》要求，在峰谷分时电价、阶梯电价、电力市场化交易等方面进一步加大工作力度。这对蓄热发展无疑也是利好信号。以张家口为例，其创新的“四方协作”机制，通过可再生能源电力市场化交易，电供暖用户可享受到0.15元/千瓦时的优惠电价，可以实现蓄热系统的经济运行，不少蓄热企业已抢先布局这些电价优势地区。天帅智能科技在张家口已有27兆瓦的蓄热供暖项目，供暖区域面积超过72万平米。张家口提出的四方交易机制是非常不错的一种清洁能源消纳方案，蓄热式电锅炉这类可控大容量负荷与四方机制相配合是非常有效的。这种机制是获得多方认可的，可以考虑在清洁能源较为富裕的地区推广。随着峰谷电价政策的全国普及，运行成本低的优势将会更加突出，受到广大用户的欢迎。天帅智能科技相变储能蓄热市场广阔，有效促进我国社会节能环保。通过与燃煤和燃气供暖具体对比来看优势明显，清洁环保、运行成本低！第一，用户侧的散烧煤锅炉会造成严重的环境问题，与清洁供暖背道而驰，从社会角度来看，由此带来的环境修复成本以及因为环境污染而带来的健康医疗成本不可忽略。第二，2017年和2018年的燃气供应紧张也让很多人意识到，燃气并非一个可靠的能源资源。通过核算，与多个省市的燃气供暖项目相比，谷电供暖也是具有竞争力的。就电蓄热运行价格的未来走势，随着社会经济的发展，第三产业的比重增加，电网的峰谷差将进一步拉大，通过蓄热蓄冷可以为电网提供一种“增量调峰”的技术手段，对于电网的安全运行是有利的，更大的峰谷电价差也将成为必然。此外，根据电改9号文件，电力市场将逐步放开，用户与发电企业间的直接交易机制也在逐步完善，这都将带来电价差的进一步拉大，谷电价格的进一步降低，这将为蓄热技术的应用提供更好的电价支撑。西北地区为蓄热技术应用提供潜力市场当前，蓄热技术在弃风弃光较多的西北地区，可以获得更低的电价，由此带来了更广阔的应用空间。但我国西北地形特殊，气候条件较为恶劣，这也为蓄热技术在当地的应用带来了一些挑战。2020年7月27日，由天帅智能科技承建的青海省古罗州般麻县高海拔地区复合相变储能蓄热清洁供暖系统调试并投入运行。该项目共投资1275万元，建设3台3700kW相变蓄热电锅炉，总供暖面积达17万平方米。项目地果古罗州般麻县的海拔在3500米以上，自然条件恶劣，在蓄热电供暖技术领域，此前尚未有同类案例，该项目的成功建设实现了从0到1的突破。在技术设计方面，高原地区空气较为稀薄，对电气及炉体绝缘提出了更高的要求、低气压下的水沸点过低也会对气水换热器的换热结构设计和安全防护提出更高要求，蓄热材料与换热空气以及换热空气与换热器之间的换热设计也非常关键，公司团队从高海拔对电气及炉体绝缘的要求、蓄热材料的基本性能到换热过程都做了深入分析，优化装置结构设计，确定了适应高原绝缘的电气技术参数及设备设计。在系统运行成本方面，应该说青海并没有提供较好的低谷电价政策，但青海有着量大质优的太阳能资源，只需推广大容量的可控负荷以配合清洁能源消纳的需求，未来也将有望享受到更低的电价支持。通过一个供暖季的运行检验，该项目蓄热电锅炉的运行效果得到了各方肯定，这也帮助天帅智能科技斩获了更多的项目订单，截至目前，天帅智能科技在今年已经获得了三江源地区超过73余万平米的供暖工程项目合同。古罗州般麻县项目的运行效果特点第一，供暖保障度高，天帅智能科技作了相关的试点，供暖效果非常不错，保障了居民正常的供暖需求。高海拔地区的自然条件比较恶劣,停电事故时有发生，检修难度也很高，大容量相变储能蓄热装置的应用，实现了停电不停暖。第二，运维经济性好，通过一个供暖季的运行来看，在高海拔地区其实际运行效果优于燃煤，分析来看,包括两个因素：1、高海拔地区因为交通等问题，燃煤的输运成本过高；2、电供暖具有较好的可控性，天帅智能科技通过在锅炉上集成了天气预测模块，可以较好地对锅炉的能耗进行控制，减少能