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| 美國能源組織RMI：儲熱系統(tǒng)未來終將騰飛 |
| （時間:2023/6/2 8:47:48） |
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熱儲能系統(tǒng)是未來規(guī)模儲能的中堅(jiān)力量，美國能源組織RMI旗下的Canary Media為我們帶來儲能之儲熱篇， 未來不僅電池可與儲存能量，還有一種稱為熱存儲的技術(shù)也可以完成這項(xiàng)工作，它甚至比鋰離子電池具有一些潛在優(yōu)勢。
長期被忽視的儲熱系統(tǒng)可以在緩解太多人同時使用空調(diào)或加熱器時對電網(wǎng)造成的壓力，在面對日益極端的天氣下起到關(guān)鍵的作用。許多儲熱公司已經(jīng)通過利用廉價的正午太陽能來凍結(jié)冰塊，然后在當(dāng)天晚些時候太陽能停止發(fā)電時使用這些冰塊為建筑物降溫來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，從而減少碳排放并使電網(wǎng)更同時高效。
幾十年來，Calmac（現(xiàn)在是暖通空調(diào)巨頭公司Trane的下屬公司）一直在商業(yè)上活躍，冷凍液體罐以幫助冷卻大型商業(yè)建筑。
Thule Energy Storage公司有大約1 , 500 “冰熊”裝置冷凍冰以冷卻房屋和小型企業(yè)。
Viking Cold Solutions對冷藏倉庫也采取同樣的措施，使它們更加節(jié)能，同時提高冷凍食品的質(zhì)量。
成立五年的初創(chuàng)公司Nostromo Energy已在以色列運(yùn)營其用于商業(yè)建筑的 IceBrick 產(chǎn)品兩年多；現(xiàn)在，它正在爭取美國能源部提供的1.89億美元貸款擔(dān)保，以便在南加州及其他地區(qū)的120 座建筑物中安裝它。
其他儲熱產(chǎn)品將熱量儲存在隔熱容器中，抵消了對電加熱的需求，而電加熱會加劇寒冷地區(qū)冬季電力需求高峰。（正如Canary Media 報道的那樣，另一個嶄露頭角的群體旨在將熱存儲用于長期網(wǎng)格存儲。）
熱存儲也比相對昂貴的鋰離子電池更具成本效益，鋰離子電池存儲電子以運(yùn)行加熱和冷卻過程（同時在此過程中損失一些能量，因?yàn)殡姵匦什桓撸ｋm然火災(zāi)風(fēng)險使得鋰離子電池難以在密集的建筑物內(nèi)安裝，但冰塊不會著火。
然而，隨著鋰離子電池成為主流，儲熱技術(shù)卻難以起飛。業(yè)主只是覺得沒有必要轉(zhuǎn)移他們的供暖和制冷負(fù)荷，即使他們理論上可以在能源賬單上節(jié)省一些錢。幾年前對蓄熱行業(yè)的分析得出的結(jié)論是，尋找愿意接受的群體是個好主意。
由于聯(lián)邦政策的重大變化、技術(shù)進(jìn)步以及對建筑行業(yè)脫碳的日益緊迫性，以及隨著2023 年的到來，儲熱可能最終將起飛。我們可以分析其中關(guān)鍵的的五個原因。
1 . 儲熱現(xiàn)在有專門的稅收抵免
現(xiàn)在很少有能讓客戶的眼睛像看到 “優(yōu)惠40 %時睜的那么大！” 這得益于有史以來第一個聯(lián)邦投資稅收抵免，蓄熱公司可以提供這種誘惑。
去年的通貨膨脹減少法案為獨(dú)立存儲創(chuàng)造了新的聯(lián)邦稅收抵免。成熟的電池存儲市場將從中受益，但熱存儲倡導(dǎo)者與立法者合作，以確保法律規(guī)定熱存儲系統(tǒng)也符合條件。
對于符合美國國稅局最近制定的勞工標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目，基準(zhǔn)稅收抵免現(xiàn)在為30 % 。對于使用國內(nèi)內(nèi)容的項(xiàng)目，信用躍升至40 %（盡管該項(xiàng)目的規(guī)則仍在制定中）。
蓄熱是利用國產(chǎn)紅利的有力競爭者。鋰離子制造業(yè)仍然主要集中在東亞；需要大量的資本投資和勞動力發(fā)展才能憑空啟動一個高檔鋰電池廠。但蓄熱器的組裝過程并不復(fù)雜，安裝成本也較低。
例如，諾斯特羅莫的“IceBrick”是一種模塊化模塊，可以凍結(jié)冰以幫助商業(yè)空調(diào)系統(tǒng)，它已經(jīng)在加利福尼亞州的阿納海姆組裝。考慮到新的稅收抵免，Nostromo 宣傳購買該系統(tǒng)的業(yè)主可以在五年內(nèi)收回投資。
2 . 儲熱產(chǎn)品體積越來越小，安裝也越來越容易
任何適銷對路的存儲產(chǎn)品都面臨的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)：如何在不占用太多空間的情況下提供收益，因?yàn)樵谏虡I(yè)房地產(chǎn)中，空間是非常寶貴的。以前大型水箱非常適合儲存熱能，但它們會占用寶貴的空間并且非常重，限制了它們在建筑物中的位置。
如今，緊湊型蓄熱器的數(shù)目雖小，但數(shù)量在不斷增加，它們可以更靈活地適應(yīng)未使用的空間。一些初創(chuàng)公司設(shè)計(jì)了一種熱存儲方案，通過將液體分散在一堆小容器中，對它去向減少了限制。
Nostromo 和 Viking Cold Solutions 等公司可以將熱電池放入閑置的角落和縫隙中。Thule 設(shè)計(jì)的 Ice Bear 產(chǎn)品適合較小的商業(yè)空間，并提供與家庭制冷系統(tǒng)連接的住宅產(chǎn)品。Calmac 是大型商業(yè)儲熱領(lǐng)域的先行者，它更新了冰罐，以占用更少的空間并更靈活地安裝。
3 . 削減峰值用電量的需求越來越迫切
隨著時間的推移，越來越多的計(jì)劃如雨后春筍般涌現(xiàn)，以獎勵人們將用電量轉(zhuǎn)移到高峰時段以外，以此緩解電網(wǎng)壓力。
Thule 已經(jīng)安裝了1 , 500 個蓄熱單元，部分是通過與幾個不同的公用事業(yè)按需管理合作。其中許多位于加利福尼亞州，近年來熱浪期間的空調(diào)使用的需求幾乎多次中斷電網(wǎng)。當(dāng)極端天氣正在美國各地襲來時，每一次風(fēng)險都讓人們意識到降低峰值負(fù)荷的必要性。
例如，夏威夷的新電價在高峰時段向客戶收取的電費(fèi)是太陽能充斥電網(wǎng)的晴天時段的三倍。隨著越來越多的司法管轄區(qū)采用這種“智能”利率，建筑業(yè)主將看到更清晰的儲熱財務(wù)回報。
4 . 建筑業(yè)主感受到減少碳排放的壓力
如今，提高能源方面的的節(jié)省可能不是熱存儲的主要吸引力。相反，建筑商對顯著減少碳排放表現(xiàn)出了前所未有的興趣——這既是為了他們自己，也是為了幫助他們的客戶履行氣候承諾。
假設(shè)一家大型企業(yè)已公開承諾實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)，包括減少來自支持公司運(yùn)營的供應(yīng)鏈的范圍排放量。現(xiàn)在這家公司需要向其供應(yīng)商詢問有關(guān)其碳排放量的問題。員工下榻的酒店、公司預(yù)訂的活動場所、公司占用的辦公樓——所有這些都面臨著新的壓力，需要表明它們不會損害客戶在履行減碳承諾方面取得的進(jìn)展。
Nostromo首席執(zhí)行官Yoram Ashery說，事實(shí)上，許多建筑業(yè)商現(xiàn)在將減少碳排放作為他們探索儲熱的主要動機(jī)。
“在經(jīng)濟(jì)上回報是合理的，但他們看到了戰(zhàn)略利益，而不僅僅是成本降低，”他解釋道。
5 . 更廣泛的建筑脫碳運(yùn)動創(chuàng)造了對儲熱的新需求
蓄熱器將從建筑行業(yè)脫碳的新勢頭中獲益，這既受到企業(yè)氣候承諾的推動，也受到加利福尼亞、紐約和華盛頓州等地日益強(qiáng)硬的建筑政策的推動。
“讓一切通電”聚焦于從化石燃料供暖到高效電熱泵的轉(zhuǎn)變。當(dāng)時空調(diào)行業(yè)沒有受到太多關(guān)注，因?yàn)榭梢钥侩娏\(yùn)行。但在如果建筑行業(yè)從化石燃料供暖轉(zhuǎn)向電供暖，將在供暖需求高峰期給電網(wǎng)帶來巨大的新壓力。
事實(shí)上，隨著一些地方的建筑朝著100 % 無碳目標(biāo)邁進(jìn)，他們可能會發(fā)現(xiàn)如果沒有儲熱系統(tǒng)的幫助，這個目標(biāo)幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的。“儲熱是使建筑物和電網(wǎng)脫碳的必備條件，”Ashery 說。
美國落基山研究所無碳建筑項(xiàng)目負(fù)責(zé)人布雷特·布里奇蘭(Brett Bridgeland) 表示，隨著大型建筑實(shí)現(xiàn)電氣化，它們可以使用儲熱來減小空間和用水加熱所需安裝的熱泵的空間和成本。Bridgeland 指出，將熱泵的使用轉(zhuǎn)移到溫暖的白天可以讓熱泵更有效地工作，這樣建筑物就可以在陽光明媚的時候儲存熱量，以便在寒冷的夜晚使用。總的來說，使用蓄熱來減少峰值電力需求可以降低滿足電氣化城市建筑電力需求所需的電網(wǎng)投資；這可以降低建筑行業(yè)脫碳的社會成本。
建筑脫碳仍處于早期階段。但隨著越來越多的建筑必須消除碳排放——例如，紐約州要求其建筑到2050 年實(shí)現(xiàn)碳中和——儲熱可能會成為一項(xiàng)關(guān)鍵的支持技術(shù)。
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