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北京近日發布的《北京市“十四五”時期國際科技創新中心建設規劃》，以豐富的應用場景設置、密集的制度創新，謀劃出北京“十四五”時期的科技創新生態。記者了解到，“零碳智慧供熱”、“零碳建筑”等一批綠色技術應用場景將在北京落地，這些應用場景需要高效率、低成本的儲熱技術作為支撐。近年來，中國科學院過程工程研究所通過關鍵核心技術攻堅，形成了“復合儲熱技術及低碳節能系統”，目前已進入科研成果轉化階段。

“大型風電(dian)(dian)場(chang)(chang)經常(chang)會(hui)遇到一個問(wen)題，當某(mou)個時期風力(li)很(hen)強的時候，產(chan)生的電(dian)(dian)能非(fei)常(chang)多，導(dao)致供(gong)給大于需求，多余的電(dian)(dian)能無(wu)法被有效利用(yong)(yong)，白(bai)白(bai)浪(lang)費(fei)掉了，成(cheng)了‘棄(qi)風電(dian)(dian)’。如果用(yong)(yong)‘棄(qi)風電(dian)(dian)’制熱，并儲存起來，就可以在供(gong)熱等(deng)場(chang)(chang)景(jing)中再次應用(yong)(yong)。這不僅減少了浪(lang)費(fei)，還能為(wei)供(gong)暖企業創(chuang)造(zao)了額外收益。”中科院過程(cheng)(cheng)工程(cheng)(cheng)研(yan)究所資源化工研(yan)究部“儲能過程(cheng)(cheng)與能源材(cai)料(liao)”課題組帶頭人(ren)黃(huang)云研(yan)究員介紹，近年來，儲熱技(ji)術越來越受關注，它可以有效支(zhi)撐“零碳(tan)(tan)供(gong)熱”、“零碳(tan)(tan)建筑”等(deng)應用(yong)(yong)場(chang)(chang)景(jing)，為(wei)實現(xian)碳(tan)(tan)達峰、碳(tan)(tan)中和目(mu)標(biao)提供(gong)科學技(ji)術解決方(fang)案。

記者了解到，就像電(dian)池可以(yi)(yi)充電(dian)、放電(dian)一樣，儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)系(xi)統可以(yi)(yi)儲(chu)(chu)存、釋放熱(re)(re)(re)(re)量，但(dan)它的(de)技(ji)(ji)術難度(du)相比(bi)充電(dian)電(dian)池具(ju)有差(cha)異性(xing)。“因為電(dian)源電(dian)壓(ya)(ya)等級通常(chang)(chang)是(shi)標準電(dian)壓(ya)(ya)，但(dan)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)裝置不同(tong)(tong)，面對(dui)(dui)的(de)熱(re)(re)(re)(re)源溫度(du)范圍(wei)非常(chang)(chang)寬。比(bi)如，工業液態渣(zha)余(yu)熱(re)(re)(re)(re)可以(yi)(yi)達到1000℃以(yi)(yi)上，而工業廢(fei)水的(de)溫度(du)只有幾十攝氏度(du)，不同(tong)(tong)集熱(re)(re)(re)(re)技(ji)(ji)術也使(shi)光熱(re)(re)(re)(re)系(xi)統熱(re)(re)(re)(re)能(neng)溫度(du)產生差(cha)異。這(zhe)對(dui)(dui)儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)材料的(de)性(xing)能(neng)提出了更高要求(qiu)。”黃云介紹，儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)溫度(du)、儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)密度(du)、儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)成本成為制約儲(chu)(chu)熱(re)(re)(re)(re)技(ji)(ji)術發(fa)展的(de)三大瓶頸。

分布式電站(zhan)微能源系統（百千瓦級）

在(zai)(zai)研究過程中(zhong)，課題(ti)組(zu)在(zai)(zai)儲(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)材(cai)(cai)料的(de)研發上(shang)(shang)下(xia)足了(le)功夫。一方(fang)(fang)面(mian)，要提高儲(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)材(cai)(cai)料的(de)密度(du)，從(cong)而(er)減小儲(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)裝置的(de)體(ti)積，節約占地面(mian)積。另(ling)一方(fang)(fang)面(mian)，要降(jiang)低儲(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)材(cai)(cai)料的(de)成(cheng)本，有利(li)于實(shi)現商(shang)業(ye)推廣。課題(ti)組(zu)把(ba)目光聚焦在(zai)(zai)工業(ye)廢渣(zha)(zha)上(shang)(shang)。據介(jie)紹(shao)，我國(guo)工業(ye)廢渣(zha)(zha)的(de)年增存量大(da)，但是(shi)(shi)利(li)用率低，亟需開發處理(li)新途(tu)徑。通過實(shi)驗研究，工業(ye)廢渣(zha)(zha)通常熱(re)(re)(re)(re)(re)穩(wen)定性好(hao)，用于合成(cheng)儲(chu)熱(re)(re)(re)(re)(re)材(cai)(cai)料，可(ke)以實(shi)現廢物利(li)用，同時材(cai)(cai)料成(cheng)本也能(neng)大(da)幅下(xia)降(jiang)，是(shi)(shi)定型復合材(cai)(cai)料的(de)理(li)想載體(ti)選擇(ze)。

此外，課(ke)題組還(huan)開展了多(duo)項關鍵核心技術攻堅，包括復合(he)相變(bian)儲(chu)(chu)熱(re)材料(liao)定型微(wei)封裝、儲(chu)(chu)熱(re)單元多(duo)尺(chi)度傳熱(re)強(qiang)化(hua)、儲(chu)(chu)熱(re)系統(tong)集成與動態優化(hua)等，形成了領域先進的(de)復合(he)儲(chu)(chu)熱(re)技術體系。目(mu)前已在(zai)鞍(an)鋼(gang)集團(tuan)、國(guo)網(wang)遼寧(ning)公司等大型企業試點(dian)應用。鞍(an)鋼(gang)實驗室加熱(re)爐余熱(re)回收(shou)率達(da)到65%以上；國(guo)網(wang)遼寧(ning)公司利用“棄風電”制熱(re)、儲(chu)(chu)熱(re)，再應用于供(gong)暖，最大日收(shou)益7.2萬元/天(tian)。

余(yu)熱(re)綜合利用示范系統（兆瓦級）

記者了(le)(le)解到，該課題(ti)項目(mu)已參加“2021 CAS概念驗(yan)證計劃(hua)”。在中(zhong)科(ke)智匯工(gong)場技術經理人(ren)的幫助(zhu)下，加速將中(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學院(yuan)(yuan)過程工(gong)程研究所的原(yuan)型技術轉(zhuan)化為成熟(shu)的產(chan)(chan)業(ye)(ye)技術。據悉，中(zhong)科(ke)智匯工(gong)場已經為課題(ti)組匹配了(le)(le)專(zhuan)屬技術經理人(ren)，提供知識(shi)產(chan)(chan)權與(yu)法(fa)律顧問、“CAS空間”入駐辦公、產(chan)(chan)業(ye)(ye)資源與(yu)地方市(shi)場資源對接等服務(wu)，進一步支持(chi)項目(mu)開(kai)展原(yuan)型開(kai)發、市(shi)場價值(zhi)驗(yan)證和(he)商業(ye)(ye)模式設計等工(gong)作，對中(zhong)國(guo)(guo)科(ke)學院(yuan)(yuan)早期項目(mu)提供全(quan)方位支持(chi)，著力(li)突破科(ke)研成果轉(zhuan)化率偏(pian)低的瓶(ping)頸。