什么是“储冷”?为什么我们需要它?
    次浏览 发布时间:2026-02-28    来源:   关键词:
  • 正文

当我们谈论能源转型,目光往往聚焦于“电”——光伏发电、风力发电、电池储能。但在能源消费的终端,有一半以上的能量最终以“热”或“冷”的形式被消耗。

对于建筑、工业、冷链等场景,人们需要的不是电本身,而是“凉爽”或“恒温”。

那么,有没有一种技术,能像存电一样把“冷”存起来,在需要的时候再释放?答案是肯定的——这就是储冷技术。

什么是储冷?

根据国家发改委、能源局对新型储能的定义,储冷技术属于新型物理储能技术的一种。是利用相变材料,在能源廉价或过剩时预先储存冷量,在需要时进行释放,从而实现能量的时空转移。

这个过程基于一个基本的物理现象——相变潜热。

当物质从液态变成固态(如水结成冰)时,会释放热量;反过来,从固态变成液态(如冰融化成水)时,会吸收热量。这个过程中吸收或释放的热量,就是相变潜热。

以水为例:

1公斤0℃的水结成0℃的冰,释放约335千焦热量;

1公斤0℃的冰融化成0℃的水,吸收同样的335千焦热量;

这335千焦,就是冰这种相变材料储存的“冷量”。

相比之下,如果只靠降低温度(不结冰/不相变)来储存冷量,效果要差得多:1公斤水降温1℃,只能储存约4.2千焦的冷量,相差近80倍。

这就是储冷技术的核心逻辑:利用相变材料的高潜热,用更小的体积储存更多的冷量。

储冷技术为何而生?

储冷技术的出现,是为了应对现代能源系统中四个相互交织的挑战:

1.电网负荷的“峰谷差”日益扩大

随着经济发展和生活水平提高,城市用电量快速增长。在炎热的夏季,空调负荷激增,导致白天用电高峰期电力供应极度紧张,甚至出现“电荒”。与此相反,夜间是用电低谷期,电力供应充足甚至过剩,发电设备利用率低。这种“峰谷差”不仅增加了发电成本,还威胁电力系统的稳定运行。

储冷技术的应对之道:将白天的空调用电负荷转移到夜间——夜间用低价电制冰蓄冷,白天融冰供冷,从而为电网“削峰填谷”,平衡负荷。

2. 能源危机与节能需求

20世纪70年代的世界性能源危机,成为储冷技术走向商业化的重要转折点。石油价格暴涨,各国开始寻找节能途径。传统的空调系统在白天满负荷运行效率较低,且需要巨大的装机容量。

储冷技术的节能逻辑:制冷机在夜间低温环境下运行,效率更高(COP值提升);同时通过蓄冷,可以减少白天制冷主机的开启时间,整体能耗大幅下降。

3. 分时电价政策的经济引导

为了鼓励用户参与“削峰填谷”,电力部门实施了“分时电价”——高峰电价昂贵,低谷电价低廉。这种价格杠杆为用户提供了巨大的经济激励。

储冷技术的省钱之道:在夜间低价时段“买电”制冰,将冷量储存;白天高价时段“卖冷”使用,直接节省电费支出。蓄冷项目的投资回收期因地区电价政策、项目规模、技术路线等因素而异。从国内已实施项目来看,增量投资回收期多在3至5年之间。对于工商业用户而言,这是一笔可观的经济账。

4. 空调普及带来的扩容难题

随着中央空调在商业建筑、办公楼、体育馆等场所的普及,制冷能耗占建筑总能耗的比例越来越高。许多老建筑在进行空调系统扩容改造时,受限于原有电力容量,无法直接增加制冷机组。

储冷技术的破局之策:在不增加变压器容量的情况下,通过延长夜间制冷时间来增加供冷量,相当于为建筑空调系统装上了一台“功率放大器”。

这四大驱动力,共同推动了储冷技术从一项辅助手段,逐步成长为支撑新型电力系统的关键力量。

储冷技术的三大核心场景

储冷之所以成为能源转型的关键技术,在于它能够服务于三大核心场景:

1. 绿电消纳——为可再生能源“保驾护航”

风电、光伏具有天然的间歇性——夜间风电富余时,用电需求却在低谷;正午光伏高峰时,空调负荷未必最大。这种“源荷错配”导致了严重的弃风弃光现象。

储冷技术恰好填补这一空白:在绿电充裕时启动制冷,将电能转化为冷量储存;在需要时释放冷量,替代火电驱动的空调。据行业研究测算,若全国公共建筑广泛采用蓄冷技术,每年可消纳绿电数百亿至千亿度,减少碳排放数千万吨。以南京江北新区“江水空调”项目为例,仅服务1200万平方米建筑,全面投运后每年即可节省1.4亿度电、减少碳排放14万吨。这一技术路径在建筑节能领域的减排潜力可见一斑。

2. 建筑节能——为城市运行“减负”

建筑运行碳排放占全国总量约22%,而暖通空调系统又是建筑能耗的“大户”——通常占建筑总能耗的30%-50%。

储冷技术为建筑节能提供了全新路径:夜间利用低谷电制冷并储存,白天释放冷量维持室内舒适度。这不仅降低了建筑的电费支出,更减少了高峰时段的电力需求。北京大兴国际机场、上海科技馆等标志性建筑,均采用蓄冷技术,成为绿色建筑的典范。

3. 零碳园区——为产业转型“赋能”

在“双碳”目标驱动下,零碳产业园区的建设正在全国铺开。这类园区对能源系统的要求极高:不仅要实现可再生能源高比例自给,还要保证用能的安全、稳定、经济。

储冷系统作为园区“冷热电”三联供的重要组成部分,可以与光伏、风电、地源热泵等协同运行,实现冷量的自发自用、余冷储存、按需释放。

储冷与储电:

不同的赛道,共同的使命

很多人会问:储冷和储电都是储能,它们有什么区别?

简单来说:

储电(如锂电池)储存的是电能,可以灵活地驱动各种设备,但用于制冷时需经过“电→冷”的二次转换,存在能量损耗。

储冷直接储存冷量,用于空调、冷库等场景时无需转换,效率更高、更安全。同时,储冷介质(水、相变材料)成本低廉,一般无燃烧爆炸风险。

在能量密度、应用场景、安全特性等方面,两者各有千秋,形成互补。详细的对比分析,将在后续专题中展开。

结语:

储冷,能源转型的“隐形力量”

当我们谈论能源革命时,目光往往聚焦于光伏、风电、锂电池这些“明星技术”。但在能源消费的终端,有一半以上的能量最终以“热”或“冷”的形式被消耗。

储冷技术,正是为“冷”这种终端能源形态量身定制的储存方案。它不追求轰轰烈烈的技术颠覆,而是以润物无声的方式,融入建筑、园区、算力中心等等的每一个角落,默默守护着能源的秩序。

未来一年,我们会继续系统拆解储冷的技术原理、分类对比、核心场景、应用实践和未来愿景。希望与你一起,看见这场“温度革命”背后的逻辑与机遇。


资讯来源:


  • 免责声明

免责声明: 本站内容转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,转载此文仅出于传递更多信息的目的,但这并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本站所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本站内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。


上一篇: 1.24元/Wh!内蒙古400MW/3.

下一篇: 面对高温,恒星打造的工业冷水机从容应对!

  • 您可能感兴趣