熱能儲存對于實現碳中和的重要性
由于熱能儲存技術（TES）在協助向可再生能源轉變等重大轉型方面的作用，它成為支持碳中和的關鍵發(fā)展。
區(qū)域能源系統中的熱能存儲等舉措，為清潔和可再生能源矩陣的實現鋪平了道路。但TES解決方案的影響遠不止于此，它解決了實現碳中和所需的一些關鍵障礙，包括提高效率和最大限度地減少能源損失。
熱能存儲技術：定義
熱能存儲技術是指能夠收集和積累熱能，以備將來使用的系統。
因此，TES技術可最大限度地減少某些流程固有的熱能損失，從而充分利用原本會浪費的能源。熱能存儲技術的存儲周期可以是每日，也可以是每月或每季。
目前，已有多種技術正在實施和探索用于熱存儲，這些技術可分為以下幾類：SHS（顯熱存儲）、LHS（潛熱存儲）和TCHS（熱化學儲熱）。
熱能存儲技術能夠減少能源供需不平衡，同時還有助于部署某些本質上具有間歇性的能源，包括許多可再生能源。此外，這些系統還有助于利用低品位廢熱。這些應用使熱能儲存技術成為實現碳中和的核心。
熱能存儲技術在實現碳中和中的作用
雖然利用熱能的技術已經存在了幾十年，如分層TES罐，但當前對能源效率和可持續(xù)性的關注使人們對這些系統重新產生了興趣。
簡而言之，熱能存儲技術因其有助于回收熱能的能力而受到稱贊，否則這些熱能將會丟失。這反過來又成為實施某些碳中和措施的必要條件，包括從工業(yè)流程中回收熱能，以及啟用可再生能源。
根據國際能源署的《2025年凈零排放》分析報告，到2030年，二氧化碳排放量的大部分減少來自目前市場上已有的技術。然而，國際能源署也清楚，清潔能源創(chuàng)新方面需要實現重大技術飛躍。在此背景下，TES技術將成為新清潔能源矩陣中的重要組成部分，支持實現能源脫碳所需飛躍的關鍵里程碑。
了解碳中和
歐洲議會對碳中和的定義是，實現“碳排放和大氣中碳吸收之間的平衡”。
由于碳排放對大氣和溫度的影響備受關注，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）等全球組織已將重點放在未來幾十年實現碳中和上。
雖然土壤、森林和海洋等某些資源可以充當碳匯，但它們已被當前的二氧化碳排放量所壓倒，到2022年，二氧化碳排放量將達到53.8億噸二氧化碳當量，比2019年高2.3%，比2021年高1.4%。
這就是減少人為二氧化碳排放的重要性所在。雖然針對交通方式的措施也至關重要，但解決能源領域的排放問題因其巨大的影響而顯得尤為突出。。根據歐盟的數據，能源領域占碳排放總量的77%，其次是農業(yè)（10.55%）、工業(yè)流程和產品使用（9.10%）以及廢物管理（3.32%）。因此，國際組織一致認為，碳中和必須通過以下組合來解決能源問題：
降低能源消耗 優(yōu)化效率并減少損失 引入可替代化石燃料的可再生、脫碳能源供暖電氣化、實施循環(huán)能源模式，如利用余熱進行區(qū)域供熱，或改造建筑物以提高能源效率等舉措，已經朝著正確的方向發(fā)展。此外，清潔可再生能源的部署是這一轉變的核心：國際能源署的《凈零排放分析》預測，到2050年，全球90%的發(fā)電量將來自可再生能源，并預測可再生能源將“在全球二氧化碳減排中占最大份額之一”。
2022年，歐盟實現了23%的可再生能源份額，比2004年至2022年期間增長了一倍多。這些數字雖然令人鼓舞，但也表明必須加大努力。正如國際能源署的報告呼吁，“徹底改變我們生產、運輸和消費能源的方式”，熱能存儲技術是支持這一領域關鍵舉措的關鍵。
熱能儲存技術如何實現碳中和？
通過解決間歇性問題，實現清潔、可再生能源某些可再生能源，如風能和太陽能，本質上是間歇性的。熱能儲存技術通過允許利用這些資源來解決這個問題，而不管它們在需求時的可用性。
有助于利用廢熱和低品位熱源解決工業(yè)流程中的熱量損失，是熱能存儲技術的另一項重要貢獻。
TES技術與熱泵等適當設備相結合，具有回收此類熱源的潛力。同樣，它們通過解決這種低品位廢熱能的不連續(xù)性來實現這一目標，同時還解決了不同地點和一天中不同時間的供需錯位問題。
這是提高能源使用效率的關鍵舉措，也是實現碳中和的另一個關鍵要素。
用于旨在實現熱能和冷卻系統脫碳的系統中作為高效區(qū)域能源計劃的一部分，熱能儲存是針對供暖和制冷脫碳的尖端解決方案的一個例子。考慮到國際能源署的數據表明，要實現碳中和，必須解決供暖問題，這是一個關鍵問題：到2022年，供暖行業(yè)占總能源消耗的一半，占能源相關二氧化碳排放量的38%。
在此背景下，TES技術允許采用更有效的供暖和制冷方法，同時還涉及可再生能源，并應用循環(huán)模型。
例如，應用于區(qū)域制冷，TES儲罐可以減少冷卻廠所需的容量，利用多余的冷卻能力生產來滿足峰值冷卻需求，并通過降低電力消耗來提高電氣效率。
熱能儲存技術的優(yōu)勢
將能源效率推向新境界。它們有助于最大限度地減少能源損失，并通過降低功耗和協調峰值電力需求來提供可靠的峰值能源容量。 實現間歇性、清潔的可再生能源的有效整合。 建立一個新的能源格局，讓終端用戶可以使用清潔能源，同時根據自己的需要調整能源需求，前提是定價透明。總結
熱能儲存技術是一個不斷研究和技術進步的領域，它推動著不斷的創(chuàng)新，朝著更具可持續(xù)性和成本效益的方向發(fā)展。
因此，實施TES解決方案的最佳方法是，找到能夠應用熱能存儲系統設計的最佳實踐的合適盟友。
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