你不了解的那些固体储热技术

提到固体储热技术，我们第一时间想到的可能是镁砖储热，事实上，除了镁砖这种常见的储热材料外，海内外更有多家企业在研发其他多种类型的固体储热技术。CHPlaza清洁供热网对此作了统计如下并对其进行了简要介绍。

基岩储热

代表公司：芬兰HelioStorage

基岩是陆地表层中的坚硬岩层，可作大型建筑工程的地基。基岩储能是利用在地下的基岩上打孔，将热量储存在基岩中，待需要时再将热量放出，可搭配太阳能系统完成，适用于大规模长时间的、季节性的储能，能量转换过程损耗较少、转化效率高。

芬兰HelioStorage公司成立于2016年，主营业务包括太阳能、储热以及可再生能源等，是率先将该技术进行商业化应用的公司之一。

HelioStorage的跨季节储热系统是通过在基岩中钻出许多35-45米深的孔来建造的，通过泵送丙二醇或水来存储和释放热量。在冬季，该系统可提供最高达30~70°C的热量。整个系统不使用任何热泵或压缩机。

广东电网有限责任公司广州供电局开发的广州南沙“多位一体”微能源网示范工程采用了该技术，通过太阳能集热、基岩储能、燃料电池的多能源优化调控和有机互动，实现智慧园区跨季节储能、高效供能。该项目入选为首批中国―芬兰能源合作示范项目。

HelioStorage将负责该项目基岩储能跨季节储热系统的设计和规划、施工现场管理、系统调试和培训。这将是其落地交付的第六个跨季节储热系统。

硅储热

代表公司：澳大利亚1414 Degrees

澳大利亚热储能技术开发商1414 Degrees使用熔点高达1414℃的熔融硅进行热储存――这也是其公司名称的来源。其宣称这种储热技术具有低成本，定位灵活，扩展性强和绿色环保等特点。其储热系统命名为SiBox™。

2021年10月，澳大利亚最大的天然气生产商Woodside Energy公司给予1414 Degrees公司200万美元投资。2021年11月，澳大利亚联邦政府现代制造计划(MMI)给予其220万美元赠款。这些资金被用于推进SiBox储热系统的商业化，但截至今天，该技术的商业化应用尚在途中。

钢储热

代表公司：德国Lumenion

德国Lumenion的储热系统采用钢金属作为储热介质，储热时，电能将巨大的钢模块加热至650℃的高温以实现热能存储，存储的热量可以用作工业高温蒸汽，也可用于区域供热。

2019年，德国储热技术公司Lumenion与瑞典国有企业Vattenfall合作，在柏林区域热网成功投运一套2.4MWh的钢储热系统。2020年11月，Lumenion因其高温钢基储能技术获得2020年柏林勃兰登堡创新奖。

混凝土储热

代表公司：北京兆阳、挪威EnergyNest

北京兆阳光热技术有限公司开发的储热系统采用兆阳光热专有的配方混凝土，采用的主体材料均为建筑常规使用材料，价格低廉且易得。

在其设计建造的华强兆阳张家口一号15MW光热电站上采用了该混凝土固态储热系统，设计储热时间为14h，最高工作压力为16MPa，长期运行条件下最高可耐550℃高温。其储热系统采用了匹配增强换热设计以大幅度改善换热性能，提高储热系统的大功率储放热能力。

挪威热储能技术厂商EnergyNest成立于2011年，其开发的热储能技术主要采用特殊配方的混凝土来存储热量，产品名称为Heatcrete。

Heatcrete热储能系统通过在钢管输送的高温传热流体加热一种特殊配方的混凝土存储热能，并在需要时释放。EnergyNest公司声称这种热储能技术使用的是低成本的混凝土材料，能够以非常低的成本存储能量，可以持续使用30至50年而不会退化。

Heatcrete以模块化方式设计，安装在20英尺的单元中，便于运输，其储热系统大部分管道都是预制的，所使用的材料丰富、可回收、无害，既节能又紧凑，能量密度高，热量损失小，系统容量规模可在几MWh到几GWh不等。

2016年，其储热系统在阿布扎比Masdar研究所的太阳能热发电平台上实现首次示范应用，目前，该公司示范效果良好。

2021年4月，EnergyNest获得基础设施股权投资商Infracapital公司1.1亿欧元（约合1.315亿美元）投资，Infracapital成为EnergyNest公司的最大股东。

EnergyNest此前曾多次到访中国，参加CHPlaza的姊妹平台CSPPLAZA举办的太阳能热发电行业会议，与相关方探讨合作。最近三年因疫情影响，未能来访。

铝合金储热

代表公司：瑞典Azelio

瑞典Azelio公司早期是一家研发碟式太阳能热发电和斯特林发动机技术的公司，后来其将业务重心聚焦到储热领域，开发了一种采用特种铝合金为储热材料的名为TESpod™的热储能系统。

该系统的储热温度高达600°C，利用铝合金高温下的相变特性来储热，可将来自光伏风电的多余电力转化为热能进行储存，被储存的热能可通过其斯特林机重新转化为电能。

为搭配其斯特林发动机一起使用，Azelio公司的储热系统规模较小，一般的单台机组功率为13kW，储热能力为165 kWh。

目前其已取得多个商业化项目订单。2021年11月，Azelio获得了南非农业公司Wee Bee Ltd.的订单，将为其提供1.3MWh规模的共计8台储热机组，订单价值120万美元。由此估算其单台13kW机组售价达15万美元。

固态碎石储热

代表公司：以色列Brenmiller Energy

以色列Brenmiller Energy成立于2012年、总部位于以色列，2017年在以色列本土上市。2022年5月在纳斯达克上市。

该公司的核心技术bGen™是一种经济高效的储热解决方案，采用更为廉价可得的固态（碎石）材料为蓄热材料。

bGen™系统的储热时长可达3个小时以上，最高存储温度可达750°c。具备低成本（可利用低谷电或弃风弃光等可再生能源）、使用寿命长（可长达30年，实现数万次充电/放电循环）、模块化、少维护、易控制、零碳排放等优点。

火山岩储热

代表公司：西门子Gamesa

2019年，Siemens Gamesa宣布其在德国北部的汉堡正式投运了用火山石将过剩的电能转化为热能的新型电热储能示范项目。该项目设计容量为130MWh，储热温度高达800℃，可实现长达两周的能源储存，且几乎不会造成任何能源流损。但近两年未见该技术的进一步商业化应用。

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