潜热储能系统(LHSs)又称相变储能系统、相变蓄热系统,是一种热储能技术,即在不改变温度的情况下,通过改变介质的状态来储存能量。根据使用温度不同,潜热储能系统分为低温潜热储能系统、中温潜热储能系统、高温潜热储能系统三大类。
根据新思界产业研究中心发布的《
2025-2029年中国潜热储能系统(LHSs)市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,潜热储能系统是实现能源供需平衡的重要途径,在太阳能发电、工业余热利用、电力削峰填谷、建筑供热采暖、建筑节能、航空航天等领域具有广阔应用空间。在能源结构转型背景下,潜热储能系统装机量将实现增长。
潜热储能系统主要包括胶囊储热系统、管壳式储热系统,其中胶囊储热系统传热机制为热传导,具有换热面积大、释热稳定等优势及成本较高、材料寿命衰减快等不足,管壳式储热系统传热机制也为热传导,优势为成本可控、释热稳定等,但需要强化传热。
近年来,随着经济发展,全球能源需求快速增长,但化石燃料快速消耗造成了大量碳排放,在双碳背景下,节能降碳已成为能源领域发展方向,以风电、光电为代表的新能源发电装机总量迅速增长。但新能源发电具有波动性、间歇性特点,易引起电网频率波动、电压偏差、弃风弃光等问题。
热储能技术可以解决热能供需矛盾,是可再生能源大规模应用的关键。目前热储能技术主要有显热储能、潜热储能(相变储能)、热化学储能三种,其中显热储能最为常见,但存在储能周期短、储热量小等特点。相比于显热储能,潜热储能具有温度恒定、过程可控、储能周期长、储能密度大等优势。
相变材料是潜热储能系统的核心,其影响着潜热储能系统的性能。相变材料分为有机相变材料、无机相变材料、聚合物基相变材料,其中无机相变材料具有高热导率、高储能容量、工作温度范围广等特点,在高温潜热储能领域应用较多。2023年我国相变材料市场规模约72亿元。
新思界
行业分析人士表示,潜热储能系统是一种高效的储能技术,在双碳背景下,应用潜力广阔。在全球市场上,相变储能材料相关企业包括德国汉高、巴斯夫、美国陶氏化学、霍尼韦尔、宇田储能、中佳新材、秦天科技、芯能相变等。随着相关技术突破,相变储能材料成本将不断下降,利于潜热储能系统大规模推广应用。