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储能相变材料及其产业化应用前景

发布时间:2023.12.13

作者:公共建筑

  一直以来,储能技术因其被视为一种合理、高效、清洁利用能源的重要手段,受到业界的格外的重视。而储能的核心是储能材料,其中,相变储能材料以储能力度大、储热容器体积小、热效率高以及吸热放热温度恒定等优点,成为近年来各国竞相研究和开发的热点。

  要想了解什么是相变储能材料,第一步是要了解物质的相变概念。物质的存在通常认为有三态:固态、液态和气态。物质从一种状态变到另一种状态就叫做相变。相变的形式有以下四种:(1)固-液相变;(2)液-气相变;(3)固-气相变;(4)固-固相变。相变过程伴有能量的吸收或释放,我们就可通过相变过程中有能量的吸收和释放的现象,利用相变材料来存储能量。

  具体而言,相变储能材料是利用物质相变化过程中,与外界环境进行能量交换,进而达到控制环境和温度和利用能量目的的材料。

  良好的相变储能材料需要具备如下特点:合适的相变温度,因为相变温度是需要控制的特定温度;较大的相变潜热;较好的相变的可逆性,较小的过冷度;性能稳定性高,可反复使用而不发生熔析和副反应;良好的导热性,相变速度快;材料的密度较大,从而体积单位体积内的包含的能量较大;相变时膨胀收缩性小;蒸气压要低,不易挥发损失;符合绿色化学要求,即无毒、无腐蚀、无污染;使用安全,不易燃、易爆或氧化变质;原料价廉易得,材料制备方便。

  全球对于相变材料的研究已经有几十年的历史,目前相变材料基本分为两大类,一类是有机相变材料,另一类是无机相变材料。

  相变储能材料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、建筑夏天隔热,冬天保温、电子器件热保护、纺织、服装、农业等。

  太阳能是一种清洁、无污染且取用方便的能源。利用太阳能是解决能源危机的重要方法之一,且太阳能利用也是相变材料的重要用途之一。由于到达地球表面的太阳辐射单位体积内的包含的能量不高,且受地理位置、昼夜和季节交替等规律性变化的影响,和收到阴、晴、云、雨等随机因素的制约,其辐射强度不断发生明显的变化,而且具有稀薄性、非连续性和不稳定性。因此,为了能够更好的保证供热或供电装置稳定不间断地运行,就一定要通过储热装置把多余的太阳能储存起来,在太阳能不足时再释放开来,从而满足生产生活用能的连续、稳定供应的需要。如美国管道系统公司(Pipe System Inc.)应用CaCI2· 6H2O作为相变储能材料制造成贮热管,用来储存太阳能和回收工业中的余热。

  有关资料显示,社会一次能耗总消耗量的1/3用在建筑领域。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自然环境都具有非常明显的经济效益与社会影响。

  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,以此来降低室内的温度波动,提高舒适度,以及节约能耗。

  根据人体的冷热舒适特点,结合天气特征情况的差异,选择相变温度适宜的相变材料应用于服装纺织品中,可有效地为人体提供一个舒适的微气候环境,提高生活品质和工作效率。把相变材料掺人纺织品后,如果外界环境和温度升高,则相变材料熔化而吸收热能,使体表温度不随外界环境和温度的升高而升高;反之,若外界环境和温度降低,则相变材料结晶而放出热能,使体表温度不随外界环境和温度的降低而降低,从而使体表温度维持在舒适的范围内。如美国军方利用相变储能材料的特性制成了温度调节织物,用于海军低温干式潜水服、空军防寒抗浸服、防红外隐身服装和陆军士兵保温靴袜等,拥有非常良好的保温或降温效果。

  当前,全球能源应用进入到了关键环节,如何借助先进的技术实现能源节约,保障材料储能,是能源资源开发利用的重点任务。低碳经济下, 人们更看重建筑节能和循环经济。相变储能材料技术作为刚新兴起来的新材料和技术, 在建筑节能、生态可持续等方面有着无法替代的优势和应用价值。而相变储能装饰材料行业也将随着时下人们对环保理念的关注和我国新一轮城镇化的发展迎来新的发展机遇。

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  北极星储能网获悉,12月1日,安徽省先进光伏和新型储能产业集群建设推进大会召开,阜阳市委书记刘玉杰在分会场表示,加快构建全产业链发展格局,打造具备极其重大影响力的先进光伏和新型储能产业集群。刘玉杰强调新型储能的重要性,他表示,要完善产业高质量发展实施方案,完善招商引资工作,依托有突出贡献的公司强链补

  北极星储能网获悉,近日重庆经信委印发《重庆市先进材料产业集群高水平质量的发展行动计划(2023—2027年)》。《计划》提出,以打造重庆万亿级先进材料产业集群为目标,全力发展轻合金、优特钢、精品铜材、高性能纤维及复合材料、高端合成材料;加强光伏材料、锂电材料、氢能材料、特种功能材料等产业培育。

  由于熔盐原材料产量有限,制约着我国熔盐光热发电行业发展。伴随着光热行业掀起新一轮发展热潮,与其黄金搭档的熔盐储能也开始爆发式增长。有关数据显示,目前正在推进的53个光热发电项目中,有25个采用熔盐储热技术。在业内人士看来,熔盐储能不但可以应用在光热发电行业,还能应用到煤电调峰、供暖

  北极星储能网获悉,11月22日昆工科技发布对北交所问询函的回复。北交所针其在2023年三季度报告中,预付账款比上年期末增幅86.68%、投资活动产生的现金流量净额亏损2.50亿元等问题进行询问。昆工科技表示,预付账款增加的根本原因是月底材料采购未到货,暂未冲减预付材料款,并且,公司前五大预付账款全

  想要实际做到更高比能量的电池,或者让电池的技术能够进步,固态化就变成了一个非常有价值的策略。这个策略不单单是通过固态的手段延长了锂枝晶生长,时间从材料清体结构设计、反应动力学和反应平衡的角度都要做出极致的精准平衡,才能让电池变成一个可以用的电池。——吴勇民海空间电源研究所固态电池

  北极星储能网获悉,10月31日,重庆市经济和信息化委员会发布《重庆市材料行业碳达峰实施方案(征求意见稿)》征求意见的通知。其中提到,推广光伏、风电、氢能等绿色低碳能源应用,探索研究强制性配置特殊的比例分布式光伏、用户侧储能项目可能性,支持鼓励工业富氢的深度绿色利用,大力推动新型储能场景

  与目标明确的储能市场不同,储能经济性的变化就像摸着石头过河,有趋势但也有外在风险,难以准确预测。目前,储能市场已成为红海,但是市场机制仍在发展,储能项目调用率参差不齐,储能项目投资回报周期较长。再加上尤其是与火电、抽水蓄能电站等其他替代资源相比,储能电站本身的成本仍然较高,导致储

  近日,国科炭美新材料(湖州)有限公司成功完成数千万元天使轮融资,本轮融资由招商致远资本、鹏鲲新能源、软银中国资本、核聚资本、力合资本等联合投资。本轮资金大多数都用在千吨级硬炭产线和研发中心建设、市场推广和团队建设等。据悉,公司年产1000吨锂/钠电池负极材料项目将于今年年底建成投产,项目

  北极星储能网获悉,10月8日,博迁新材公告称,其子公司江苏广豫储能材料有限公司拟购买宿迁广恒置业有限公司开发的广博丽景湾二期20套商品房,用于引进的科学技术研发人员及外地中高级管理人员住宿使用,建筑面积共计为2562.20平方米(最终以不动产登记面积为准),购买总价款3034.88万元(不含契税、维修

  近日,扬州市政府印发《扬州市新材料产业集群高水平质量的发展实施方案(2023-2025年)》。《方案》提出,重点培育和前瞻布局高性能合成纤维、电子专用材料、新能源和新型储能材料等战略和前沿材料。其中新能源和新型储能材料。依托奥克化学等,重点发展碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯等锂离子电池专用溶剂,丁苯乳胶

  “文明的历史就是人类逐渐控制能量的历史。”1909年,诺贝尔化学奖得主威廉·奥斯特瓦尔德在《能量的现代理论》中如是写道。眼见百年过去了,人类控制能量的能力确实增强了吗?很难讲,至少在能源方面,棘手的情形依然层出不穷——我们目睹了2022年的欧洲能源危机,也看到了极地的冰山依然在不可逆地融

  北极星储能网获悉,12月8日,上海嘉定区人民政府关于印发《嘉定区减污降碳协同增效实施方案》的通知,其中提到,推动建筑可再次生产的能源项目的创新示范,提高建筑终端电气化水平,探索建设集光伏发电、储能、直流配电、柔性用电为一体的“光储直柔”建筑。原文如下:关于印发《嘉定区减污降碳协同增效实施

  北极星储能网获悉,12月6日,安徽省发展改革委安徽省能源局发布《逐步优化峰谷分时电价政策等有关事项征求意见通知》,优化了峰谷分时时段,调整峰谷分时电价浮动比例,并调整季节性尖峰电价。7月、8月、9月:高峰时段为16:00-24:00;平段9:00-16:00;低谷时段0:00-9:00。1月、12月:高峰时段为每日1

  北极星储能网获悉,12月8日,东方电气集团发布储能系统设备2023-2024年度框招,招标分三个标段,共招标95MW/190MWh的磷酸铁锂电池液冷电源侧储能集成系统。采购单位是东方电气自动控制工程有限公司。详情如下:

  进入“十四五”以来,光伏行业技术迭代与下游市场的迅速增加推动了光伏制造业的密集落地,而浙江作为中国光伏的代表省份之一,既汇集了光伏产业链各环节的有名的公司,同时还是我国分布式光伏、储能等新能源发展的主阵地之一。面对史无前例的发展机遇,浙江省利用既有产业优势,正成为吸引项目投资、产业

  摘要在考虑新能源不确定性和用户碳排放的基础上,提出一种考虑经济、清洁的冶炼企业储能多目标定容优化方法,建立储能双层优化模型,上层模型对已经或计划安装新能源的冶炼工业大用户进行储能配置优化,下层模型对储能时序出力来优化。首先,基于风、光、储三者的充、放电特性,分别构建风、光出力的

  北极星储能网获悉,12月8日举行2023年盐田港区锂电池储能集装箱火灾事故应急演习,盐田港区位于广东省深圳市港口,盐田海事局、盐田区应急管理局、盐田交通局、深圳市消防救援支队水上大队、盐田国际集装箱码头有限公司、深圳市华舟海洋发展股份有限公司、深圳宝裕海洋生态净化工程有限公司、深圳市海

  北极星储能网获悉,12月7日,台玻悦达2MW/4MWh储能项目PC总承包招标公告已发布。公告如下:

  北极星储能网获悉,12月5日,国家电投发布上海发电设备成套设计研究院有限责任公司2023年第59批招标青铜峡铝业降碳减排绿电替代光伏复合示范项目配套储能工程EPC总承包全钒液流储能系统集成招标公告。公告如下:上海发电设备成套设计研究院有限责任公司2023年第59批招标青铜峡铝业降碳减排绿电替代光伏

  北极星储能网获悉,12月6日,许昌智能审核状态更新为:提交注册。拟募资3亿元,用于新型电化学储能系统产业化建设项目等。据了解,今年9月14日,北交所上市委员会审核通过许昌智能的发行、上市申请。许昌智能成立于2009年5月,于2015年8月挂牌新三板。公司主要营业业务为智能配用电产品、新能源产品和系统

  北极星储能网获悉,12月7日,工信部等六部门组织并且开展2023年度国家绿色数据中心推荐工作。其中提到,推荐的数据中心应具备能源利用效率高,电能利用效率原则上应达到《数据中心能效限定值及能效等级》(GB40879)中的2级及以上水平,风电、光伏等可再次生产的能源利用水平高,积极利用储能、氢能等技术。国家

  北极星储能网获悉,12月4日,吉林省人民政府印发《抢先布局新型储能产业新赛道实施方案》。其中提到,自2023年起,新增新能源项目原则上按15%装机规模配置储能,充电时长2小时之后,鼓励采用集享方式。其中,市场化并网新能源项目,配建新型储能的容量比例和时长适度加大。力争到“十四五”末,我

  北极星储能网获悉,12月7日,上海市住房城乡建设管理委发布了《上海市建筑光储直柔系统技术导则》(征求意见稿),面向社会公开征求意见。该导则有利于提升上海建筑可再次生产的能源的生产和消纳能力,推广建筑光储直柔系统技术。详情如下:《上海市建筑光储直柔系统技术导则》征求意见(2023-12-07)市住房城

  冬季多地供电和供暖需求持续攀升,能源保供进入迎峰度冬关键期。为保障民众温暖过冬,各地多措并举提升能源保障能力,全力推进能源稳产保供。“从今年迎峰度冬能源供应市场的基本格局来看,预计传统能源仍将占据主导地位。”多位专家在接受人民网采访时表示,随国家对新能源的全力支持和有关技术的不

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  总部位于意大利的EnergyDome公司是一家开发二氧化碳长时储能技术初创公司,该公司日前表示已经获得对电网规模储能项目的投资。EnergyDome公司的投资承诺总额为6000万欧元(6537万美元),将用于该公司在意大利撒丁岛部署的首个维持的时间10小时的长时储能项目,该项目的规模为20MW/200MWh。EnergyDome公司

  北极星储能网获悉,12月6日上午,世界首座电热熔盐储能注汽试验站在辽河油田竣工投产,辽河油田公司在欢喜岭采油厂生产调度中心举行竣工投产仪式。该电热熔盐储能注汽试验站是辽河储能库建设的重点工程,占地4000平方米,储热规模15兆瓦,年可产出清洁蒸汽4.8万吨,替代天然气313万立方米,减排二氧化

  王成山中国工程院院士,天津大学国家储能产教融合创新平台主任。长期从事配电系统与微电网技术探讨研究,在配电系统结构优化、微电网控制管理系统与装备等领域取得了系统性创新成果,技术获得广泛应用。成果获国家技术发明二等奖1项、国家科学技术进步二等奖3项;获何梁何利科学与技术进步奖、全国首届创新争先奖。

  11月29日,由内蒙古自治区科技厅推荐牵头申报的“大规模可再次生产的能源基地特高压多端直流输电外送关键技术”“钠离子混合型电容储能技术”2个国家重点研发计划部区联动应用示范类项目获得科技部批复立项,分别获得5000万元和3000万元的国拨经费支持,撬动企业研发投入超过1.8亿元,这是科技部与内蒙古首次

  11月29日,四川省发展和改革委员会正式核准了总装机容量达到210万千瓦的道孚抽水蓄能电站项目,这是四川省首个通过核准的大型常规抽水蓄能项目。抽水蓄能项目最近大火,原因是什么呢?(来源于:硕电汇,作者:小硕团队)01.要回答这样的一个问题,首先我们得弄明白什么是调峰能力。调峰能力简单来说就是电力

  北极星储能网获悉,日前,广东省工业与信息化部正式批复同意广东省依托广东新型储能国家研究院有限公司组建国家地方共建新型储能创新中心(以下简称储能中心),落户广东广州白云区。这是广东首家国家地方共建的制造业创新中心,更是新型储能领域唯一一个国家创新中心。至此,广东省已拥有5家国家制造

  北极星储能网获悉,12月4日,福建省厦门市科技局发布厦门市科技支撑碳达峰碳中和实施方案,其中提到,研发钠离子电池、锂离子电池、碳铅电池等电化学低成本高效储能技术。研发电池正极材料、负极材料、电池隔膜、电解液、电芯制造等低碳高效电池材料合成工艺与储能器件制备技术。研发磷酸铁锂电池等高

  北极星储能网获悉,12月5日,深圳市龙岗区人民政府关于印发《龙岗区支持产业发展若干措施》的通知。其中提到,对储能、氢能、光伏、安全应急、节能环保领域中试及产业化项目,按经评审核定的项目总投资的10%给予扶持,最高不超过300万元。其中还提到,对产值(营业收入)首次突破1亿元、5亿元、10亿元

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