中國儲能網訊：“相變儲能是一種新型的儲能方式。作為一類高效的儲能物質，相變儲能材料通過與建筑物的有機結合，既能降低建筑能耗和提高室內環(huán)境舒適度，又可以大量利用可再生能源和提高化石能源的利用率?！敝袊ㄖ牧峡茖W研究總院相變儲能研究室主任、教授級高工李海建近日在接受《中國建材報》記者采訪時指出，與其他儲能方式相比，相變儲能具有儲能密度高、體積小巧、溫度控制恒定、節(jié)能效果顯著、相變溫度選擇范圍寬、易于控制等優(yōu)點，在眾多領域具有重要的應用價值和廣闊的發(fā)展前景。
行業(yè)迎來發(fā)展黃金期
“當前，國家大力提倡使用清潔能源和推廣低能耗建筑，對于相變儲能行業(yè)來說，已經迎來發(fā)展的黃金時機?！崩詈＝ㄖ赋?，在倡導利用清潔能源和可再生能源方面，針對日益嚴重的化石污染問題，國家正加大力度治理污染。從2015年開始，北方各省份針對冬季采暖污染問題，加快實施煤改電項目。隨著這些項目的進行，北方采暖季的污染問題得到很大的解決，但仍然存在不少問題。其中一個問題就是煤改電以后，老百姓的采暖成本急劇升高。為鼓勵老百姓大力使用便宜的谷期電，相關部門還規(guī)定必須使用蓄能式電暖氣。這就給相變材料提供了發(fā)展的大好機遇。
而在建設低能耗建筑方面，李海建認為，低能耗建筑不僅需要提高保溫級別，更應該增加建筑的蓄能性?，F在建筑多是混凝土結構，相比老式土墻建筑，保溫和蓄熱能力較差，造成冬天更冷夏天更熱，而且提高了建筑保溫性，建筑沒有蓄存能力，失去與自然能源的熱交換，免費的自然能源白白浪費。而解決此問題，應提高建筑的蓄熱能力。
“現在的建筑基本上都是輕質建筑，熱惰性低，蓄熱能力差，為提高建筑的蓄熱能力，不可能像從前的老建筑一樣采用土墻了，可以通過加入相變材料提升建筑的蓄熱能力，相變材料的蓄熱能力強，單位體積蓄熱密度高，較少質量的相變材料就可以達到建筑的蓄熱要求。相變建材的蓄熱能力將展示出較強的優(yōu)勢，相變混凝土、相變砂漿、相變地板等將會大力發(fā)展?！闭劦叫袠I(yè)發(fā)展狀態(tài)時李海建說。
可降低建筑能耗
據《中國建材報》記者了解，當前相變儲能材料應用于建筑中主要有兩種方式：一種是“被動式應用”。相變材料與傳統(tǒng)建筑材料復合制成相變建材，增加墻體的熱質，作為“被動式”蓄能材料使用，依靠室溫的變化或接受太陽輻射熱量等方式被動地吸收/釋放熱量，同種體積相變建材的蓄熱量是普通建材的幾倍到幾十倍，在不增加建筑整體承重的情況下實現蓄熱的要求。
相變建材主要包括相變石膏板、相變混凝土、相變砂漿、相變涂料、相變墻板、相變儲能地板或天花板等。目前相變建材已在建筑節(jié)能中得到較多應用并具有良好的發(fā)展前景。
另一種是“主動式應用”。相變材料和太陽能采暖、電加熱地暖、空調通風制冷等設備結合，成為“主動式”蓄能體，可以通過換熱裝置和換熱介質進行主動調節(jié)與控制，如相變換熱器、相變集熱器、相變蓄熱箱、相變采暖系統(tǒng)等。
“總體來講，國內外相變儲能建材或構件產品發(fā)展遲緩的局面，可能是相變建材成本比較昂貴，與現有建筑設計結合度不高造成的?！袄詈＝ń榻B，國內外相關企業(yè)和研究機構正設法推進相變建材的市場化發(fā)展，比如建立與現有節(jié)能指標相關的計算方法和標準，促進此行業(yè)的發(fā)展。另外，相變建材企業(yè)也可從低能耗建筑設計入手，攻克與現有建筑設計的融合問題，比如把相變材料做成相變毯、相變瓦用于建筑的圍護結構，應用形式靈活多變，施工快捷回收方便，把相變材料做成相變袋，再與保溫板結合，制備成相變保溫一體板，也是一種很好的創(chuàng)新。
李海建指出，在供暖和制冷行業(yè)，相變儲能發(fā)展速度相對較快，國內外已經有公司專門從事相關市場的運作，這類公司基本上是與已有的基礎業(yè)務相融合，他們的原業(yè)務主要從事供暖或者制冷行業(yè)，相變儲能元素的加入可以提高原有系統(tǒng)的效率，降低系統(tǒng)運行的成本，尤其是可再生能源的儲存、谷電的能量轉移，儲能系統(tǒng)更具有優(yōu)勢，相變儲能作為一種高效的儲能手段越來越受到企業(yè)的青睞。
未來發(fā)展需走多措并舉路
“現階段，建筑相變儲能產品材料成本高、投資回報時限長、經濟性差成為限制建筑儲能進一步發(fā)展推廣的重要因素?！崩詈＝ㄖ赋?，當前相變儲能材料在發(fā)展方面還存在以下幾方面問題：一是標準體系不健全。標準是技術實現產業(yè)化的基礎，也是支持行業(yè)健康發(fā)展的重要因素。由于相關技術標準的缺失，相變儲能材料、相變建材、相變裝置系統(tǒng)在生產和應用各環(huán)節(jié)存在諸多限制和不便。二是國家儲能政策支持力度低。新技術，特別是新能源的發(fā)展周期一般都比較長，在發(fā)展初期，通常需要國家的產業(yè)政策給予扶持。盡管黨和國家高度重視儲能產業(yè)發(fā)展，但儲能產業(yè)扶持政策不夠，缺乏細化的實施措施，如技術發(fā)展路線圖、產業(yè)發(fā)展指導意見、有關激勵政策、成本效益分攤和核算辦法等，儲能產業(yè)發(fā)展相對緩慢。
為實現相變儲能材料高質量發(fā)展，李海建建議，一是制定國家層面的相變標準和工程規(guī)范來支持相變儲能材料的發(fā)展。及時制定發(fā)布建筑儲能（蓄能）技術與產品設備的技術標準、規(guī)程工法和通用圖集，強化標準宣貫、執(zhí)行和監(jiān)督，為規(guī)范和指導建筑儲能（蓄能）技術的應用提供強有力的科學依據和堅實的技術支撐。二是提高建筑相變儲能關鍵材料、制造工藝和能量轉化效率，在規(guī)?；瘧弥羞M一步解決穩(wěn)定性、安全性和耐久性的問題。目前相變儲能技術大多掌握在科研院所和大學科研人員手中，提高科研成果轉化率，對實際應用效果和長期應用效率應進行評價和提供監(jiān)測數據，提高規(guī)?；瘧檬痉丁?
本文原載于《中國建材報》12月19日6版
