国家电投集团中央研究院相变储热供热系统展示平台成功运行

　　近日，国家电投集团中央研究院（简称国电投中央研究院）完全自主研发的相变储热供热系统展示平台调试成功，各项性能参数均达到或超过设计指标。该平台的开发标志着国电投中央研究院掌握了相变储热供热的关键技术，跻身国内储热供热领域的先进行列，为后续相变储热供热技术的顺利应用及推广奠定了技术基础。

　　随着我国经济快速发展，能源和环境问题日趋严重。煤改电工作成为能源结构调整、清洁能源系统性供热、大气污染治理的重要手段之一。在推广煤改电的过程中，储热技术可以将谷电以热的形式储存起来并实现热能稳定输出，从根本上打破电采暖成本过高的壁垒。相变储热技术以其储热密度高、储释热过程温度恒定等优势受到电能替代供暖市场越来越多的关注，未来市场前景广阔。

　　针对相变储热技术目前存在的相变材料导热性、循环稳定性差，储热装置换热性能有待强化，储热供热系统效率有待提高等问题，国电投中央研究院从材料、装置、系统三方面对相变储热供热系统中的关键问题进行了深入研究。

　　材料方面，通过纳米微结构技术，开发出高导热、高储热密度、环境友好、低成本的储热材料，材料循环使用寿命大于10年；

　　装置方面，通过对储热装置热工分析及优化设计，开发出高储热密度、高换热性能的储热模块，单台模块储热量1GJ，可满足不同空间、不同客观条件采暖需求，储热模块配置了PLC智能调节控制系统，自动、手动、远程控制方式灵活切换，实现能量智能控制管理，有利于最大限度的节约能源；

　　系统方面，形成一整套相变储热供热系统及其解决方案；

　　试验表明，在10℃环境温度下24小时内自散热率小于5%，储热系统储放热效率大于99%。整套储热供热系统由中央研究院自主开发，具有完全知识产权，系统具备了全天候、安全、稳定、高效、环境友好、使用寿命长等显著优点，可有效实现清洁供暖。

　　任何事情的成功都不是一帆风顺的。在项目实施过程中，从储热材料到最后相变储热供热系统开发，每一步都十分关键。储热材料是基础，其性能直接影响储热供热系统的设计与运行，在追求材料高储热密度的同时，需要平衡其导热性能、腐蚀性能、稳定性、安全性及经济性等因素。储热装置具有封装储热材料和实现充放热的功能，高性能储热装置需要具有高储热量和高换热性能，但一定程度上两者之间是矛盾的，因此如何优化储热装置内部结构，使储热量和换热性能均达到最优值并平衡经济性是储热装置需解决的关键问题。

　　“对主要用于中小型区域供热的相变储热供热系统而言，无论材料还是装置，困难的不是实现某一性能参数的极值，而是如何通过平衡各项性能参数与经济性得到最优化结果。”技术负责人王彩霞说。

　　千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金。在研发团队成员的共同努力下，历经材料制备与性能测试、储热装置热工分析与优化、小型储放热模拟试验验证、单体储热装置设计与性能验证、控制及管路系统方案设计论证、储热供热系统搭建与调试，最终完成相变储热供热试验暨展示系统开发。在试验过程中，为更真实模拟实际供热工况，研发团队成员每次试验均为连续24小时不间断进行，保证了试验结果的准确性及适用性。

　　该相变储热供热系统利用夜间廉价谷电将电能转化成热能，并储存在相变储热供热装置中，在白天需要用热期间，从相变储热供热装置中释放热能，有效实现清洁供暖，最大程度节省系统运行费用，还可用于太阳能蓄热供暖、工业废热回收利用等领域。