可再生能源工业热导航简介：热能储存

前言可再生能源工业热导航器简要热能储存本系列简介涵盖了技术就绪水平达到7级及以上的技术，即解决方案的原型已在运行环境中得到验证。本系列中的第一份简介聚焦于太阳能热解决方案，可在上WBCSD网站.为了支持各公司评估不同可再生能源解决方案在其运营中的适用性，世界商业可持续发展委员会（WBCSD）正发布一系列以市场上可用的技术成熟解决方案为中心的导航简报。**这些简报旨在为公司提供洞察力，使他们能够做出明智的投资决策，清楚了解可再生能源解决方案如何既能带来环境效益，又能实现投资回报。这些简报评估了所分析的可再生能源解决方案对公司业务关键领域的影响，包括：可再生能源热是指由低碳解决方案产生的热，包括直接电气化、太阳能热、地热和可持续生物能源。在当今快速变化的能源格局中，企业面临越来越大的压力来减少碳排放，不仅要满足监管要求，还要保持竞争力，并符合日益增长的利益相关者期望。在全球范围内，企业通过采购可再生能源电力已成功降低其碳足迹，且可再生能源电力市场正快速成熟。然而，工业过程中使用的热量仍主要由燃烧化石燃料产生，向可再生能源热力转型标志着进一步降低工业企业范围1和2排放的下一个主要前沿。可再生能源热力的投资决策*解决方案因此成为脱碳化工业流程、降低长期能源成本和增强运营弹性的关键杠杆。 金融环境、健康与安全可持续性策略操作风险基准测试和采购→关键解决方案能力和潜力，包括成功实施所需的技术和其他要求。[参考关键工艺参数，关键位置参数]→解决方案的主要挑战和优势，通过已运营项目和在建项目的实例和经验来说明。[参见业务摘要，项目中的关键学习]→需针对每种解决方案采取适当的安全措施，存在广泛潜在的安全隐患。[参考其他参数]→评估解决方案投资时需要考虑的指示成本细节和商务参数。[参考关键商业参数]→同行如何实施创新解决方案和建立合作伙伴关系以推动可持续性并增强投资决策的信心之案例。[参考项目中的关键学习内容]→通过提供稳定且价格具有竞争力的可再生热，支持更广泛的商业和可持续发展目标。[参见业务摘要，关键参数列表]→该解决方案如何降低排放、改善公司的环境形象并推动其可持续发展目标。[参考关键位置参数，关键商业参数，其他参数] →2引言,提供简要可再生能源供暖概述解4→一个表格关键要点来自已运营项目和在建项目，展示所克服的障碍以及促成选定项目实施的成功因素。3→一个表格关键参数在评估每项可再生能源解决方案对其运营的适用性时，公司应考虑的事项。→1业务摘要,为每个可再生供暖方案提供高层级战略概述，以及同行安装的项目中的关键要点。每份简报分为四个部分： 03.来源：Brenmiller Energy。巴西阿纳波利斯福尔特利设施的蓄热系统。可再生能源工业热导航器简要热能储存关键工艺参数07关键位置参数09关键商业参数10其他参数11 02. 98%→→→→→→21商业摘要-热能存储支持因素热力即服务提供网格©京都集团操作以上800℃储存温度利用波动率充电网格调节assets需要旨在脱碳需求以上310℃处理温度KEY通用成功因素以上往返效率可再生能源工业热导航简报来源：©Energynest。从空中拍摄的视图，显示了热能储存系统（在右侧可见），位于比利时图尔诺特市的艾弗里丹尼森工厂的集中式太阳能热能安装设施。3来源：©Kraftblock。荷兰布罗克·奥兰德迪克的百事公司设施正在建设的热能储存系统。1来源：©京都集团。匈牙利蒂萨普斯波基的KALL Ingredient工厂的热能储存系统。 501.引言目前，全球只有少数几个工业储能项目在运行。然而，由于储能能够供应高温热能（已高达600°C）同时保持较小的占地面积，它具有广泛的工业应用性。据估计，仅此技术就足以替代当今全球工业高达40%的天然气使用，并避免到2050年高达14%的全球预计能源相关温室气体排放。热能储存（TES）解决方案通过利用可再生能源或不可再生能源加热储能介质——如水、熔盐或固体材料——并将产生的热能储存起来以备后用。当与可再生能源结合使用时，它们特别有效，因为它们可以在其价格较低且丰富的时期捕捉它，并在其稀缺且昂贵时释放它。TES解决方案可以直接通过热能充电，例如由集中式太阳能热发电厂产生的热能（热变热），或通过电阻加热使用电力（电变热）。可再生能源工业热导航器简要热能储存 1 →它们可以在很宽的温度范围内供热（现已达到600°C），并且可以连接到现有的蒸汽网络。→它们可以为电网提供灵活性服务，从而增加一条收入来源。与传统的热能产生方式甚至其他可再生能源供热方案（如热泵或太阳能热能）相比，TES解决方案的优势在于：→它们具有有限的土地足迹（2-4m2/MWh），可以适合现有的工业场地。→它们可以与蒸汽轮机结合，根据工业过程需求以及当地电力市场设计，同时产生热能和电能。→它们提供按需或连续供暖，并通过在资源丰富且价格低廉时加以利用来补充可再生能源供暖和发电。 来源：Energynest。挪威波尔根Yara设施的蓄热系统。传统上，工业应用的热量是通过在表层或地下池塘或加压罐中加热水来储存的。这种方法具有成本效益（容量低于100 €/kWh），并且在加压罐的情况下，也具有空间效率。然而，热水储存仅限于110°C以下的温度，并且无法产生蒸汽，而蒸汽往往是工业操作所必需的。由于热水储存已被广泛采用并由公司深入理解，本简要说明不涵盖它。相反，它专注于使用岩石、铁渣或热混凝土等替代储存材料的创新感热储能(TES)解决方案。虽然我们也考虑潜热和热化学储能(TES)解决方案，但由于缺乏商业化规模的项目，其见解有限。 TES的类型→明智的TESsolutions increase固体或液体材料的温度与周围环境隔离。例如，热混凝土被加热到所需温度，储存热量，并在工业过程需要时释放热量。→潜在TES解决方案利用了材料相变（当物质从一种状态转变为另一种状态时，例如液体的汽化或金属的熔化）来储存能量。根据它们储存热量的方式，储能系统（TES）解决方案分为三类——显热、潜热和热化学。可再生能源工业热导航器简要热能储存→热化学储能解决方案依赖于在充电时吸收热量的化学反应，并在逆转时释放储存的热量。 你知道吗？与电池储能不同，大多数储能解决方案可以定制以满足特定客户需求，允许调整充电和放电时间、所使用材料、存储时长以及其他设计参数。此外，储能系统存储相同能量的空间需求最高可减少60倍，并且通常在数千次充放电循环中保持满容量而不发生衰减。 7.****关键工艺参数高达800°C支持温度高达310°C流程温度高温天数，月份在较低温度下最大存储持续时间分钟到小时充电时间达到满负荷储能介质（例如，岩石或融盐）达到的温度，即TES储存热量的温度。可再生能源工业热导航简报热能储存基于已实施的商业化项目。***TES向工业过程提供的蒸汽、热空气或热油温度02.评估的关键参数TES的适用性 12* 该地图仅显示了本简介中重点介绍的项目位置。可再生能源工业热导航器简要热能储存03.关键收获来自已实施项目* 4. SYSTEMIQ（2024）。推动电热储能的全球机遇https://www. systemiq.earth/electrothermal-energy-storage/. 2. SYSTEMIQ（2024年）。推动全球电热储能机遇。来自：https://www.systemiq.earth/electrothermal-energy- storage/.可再生能源工业热导航器简要热能储存3. 基于 C2ES & RTC（2023）。热电池：加速工业热脱碳的机遇。源自：https://www.renewablethermal.org/tes-assessment- report/, SYSTEMIQ (2024). 促进全球电热储能机遇。来源：https://www.systemiq.earth/ electrothermal-energy-storage/并由 contributing experts 加以证实。1. SYSTEMIQ (2024). 催化电热储能的全球机遇。下载自：https://www.systemiq.earth/electrothermal-energy- storage/. 免责声明致谢主要作者：致谢Surbhi Singhvi，经理，世界商业可持续发展理事会（WBCSD）Daniel Galis，高级助理，世界商业可持续发展理事会（WBCSD）我们尤其感谢Arcadis为参数大纲做出的贡献，以及欧洲储能协会和其长期储能委员会及其成员公司为热能存储解决方案提供的宝贵见解。此外，我们还要承认，导航简要受益于Brenmiller Energy、Build to Zero、丹麦技术研究院、Elstor、Energynest、Kraftblock、京都集团、百事公司、菲利普莫里斯国际、Rondo、TNO、Unda工程和Yara等专家的贡献。本航行简要是由WBCSD、WBCSD脱碳热工作组代表和外部主题专家共同合作的结果。一系列利益相关者审阅了草案，确保出版物广泛代表了大多数人的观点。WBCSD以平衡的方式融入了利益相关者的意见和反馈。但是，这并不意味着每家成员公司或利益相关者都同意每个字或认可这份报告。本出版物仅出于一般信息目的而编制，不打算作为会计、税务、法律或其他专业建议的依据。可再生能源工业热导航器简要热能储存 www.wbcsd.org© WBCSD，2025年2月关于WBCSD在领英上关注我们。世界可持续发展商业委员会（WBCSD）是一个由全球225家顶尖企业组成的国际社群，这些企业正推动系统变革，以打造一个更美好的世界，让90多亿人在本世纪中叶能够健康生活，同时保持地球的生态边界。我们共同变革我们所处的系统，以限制气候危机的影响，恢复自然并解决不平等问题。我们加速关键行业的价值链转型，重塑金融体系，通过降低资本成本来奖励可持续的领导力和行动。通过交流最佳实践、提升表现、获取教育、建立合作伙伴关系并塑造政策议程，我们推动企业进步，并提升其绩效的责任性。