一、成果简介：  

项目主要研究了主动需求响应前提下的多用户用能特性与储热源及介质间适用性， 蓄热装置结构设计及优化，开发出可用于小型办公场所使用的夜间储热日间用热的储热装置，充分利用峰谷电力价格优势并起到削峰添谷的作用。

图1.中试中的储热装置(生产时可设计成方形)

二、技术优势及性能指标：

根据供暖工程中需求的中低温相变储热材料进行了广泛的选用调研与实验考察，影响材料性能的问题主要是过冷成核问题，相变分层问题，以及提高导热系数问题。针对过冷成核问题，通过添加成核剂、超声等物理作用降低成核过程中的结晶驱动力(温差)，使结晶粒度变小，晶核数量增多。对于相变分层问题，采用增稠剂将相变后产生的分层固化在一定区域内，不产生大范围的分层现象。发展出合适的肋片管结构参数控制管壳式蓄热单元蓄热放热时间，保证用能期间供热持续稳定。通过以上技术发展出40kWh的储放热模块，可解决远离城市热网的小型办公场所储热采暖需求。

三、所属领域：

综合能源系统方向：能源存储技术

四、成熟度：

中试阶段

五、市场应用情况及经济效益分析：

成果的应用领域以游离于城市集中供热管网之外的小型办公场所，如供电所，水利所，地震监测站，森林消防队等，无法连接城市热网实现供热，但办公人员的办公生产环境有改善需求。主要生产过程是在电价低谷时段进行热量生产并存储在中低温相变介质的储能罐内，在电价高峰时段储能罐放能供热。因此储热系统能够在电能替代过程中大大降低用户的使用成本。

研究项目成果推广后的直接经济效益从当前的峰谷电价上可以直接体现出来，目前最高尖峰时刻电价是低谷电价的4.2倍，以8：00-17：00为工作时间计算，在此段时间内以供暖形式消耗的电力每千瓦时的加权平均价格是1.0256元/千瓦时。如果这些热量均在谷电时段生产并储存在相变储热罐内，在峰电和平电时段利用，热量生产价格仅为日间的32.3%，考虑到散热等因素略有增加，根据目前储热系统的保温性能估算的热量生产价格不高于日间价格的35%，直接经济效益非常乐观。

以200平方办公区域的热泵供热计算，在一个采暖季内通过日间生产热量的耗能成本约为6600元，而通过储能系统解散生产消费环节的连锁后，耗能成本仅为2400元。一套储能系统的充放能的次数均在3000次以上，以一个采暖季100天计算可使用30年，其直接效益可以达到12.6万元。

虽然一个办公场所的直接效益并不显著，但在此类办公场所众多的情况下，综合效应是非常可观的。关键是通过解锁能源生产消费环节的时间同步性，有效增大了低谷阶段的电力负荷，降低了高峰时段的电力负荷，对电网的安全运行，解决电力生产需求矛盾，化解新能源电能产能等都有非常积极的作用，产生的间接效益作为经济与电网稳定运行的核心环节，不是直接效益的成本核算形式可比的。