国家《“十四五”可再生能源发展规划》近日公开发布，明确了“十四五”可再生能源发展目标、重点任务和保障举措。什么是“相变储能”技术相变材料指在相变过程中吸收或释放大量能量以调控温度的一类储能材料。相变材料的分类工作原理：当环境温度高于相变温度时，材料吸收热量由固态转变为液态；而当环境温度低于相变温度时，材料释放热量由液态转变为固态释放热量，从而维持环境温度在适宜水平。
碳达峰碳中和技术系列三：相变储能技术
技术背景
全球碳中和大背景下，能源格局从化石能源绝对主导朝着低碳多能融合发生转变。国家《“十四五”可再生能源发展规划》近日公开发布，明确了“十四五”可再生能源发展目标、重点任务和保障举措。《规划》明确，到 2025年，可再生能源消费总量达到10亿吨标准煤左右，占一次能源消费的18%左右；可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右，风电和太阳能发电量实现翻倍；全国可再生能源电力总量和非水电消纳责任权重分别达到33%和18%左右，利用率保持在合理水平；太阳能热利用、地热能供暖、生物质供热、生物质燃料等非电利用规模达到6000万吨标准煤以上。
随着可再生能源规模的扩大，能量的存储和转化成为了解决可再生能源不稳定性的关键技术。以风能和光能为代表的可再生能源技术，因为没有安全可靠的能源储运技术与装备支撑，推广应用极为艰难。要实现清洁能源的大规模应用，就需要发展新能源储运技术。相变储能作为一种从技术和经济上都可以实现规模化的储能技术，必将参与其中。
什么是“相变储能”技术
相变材料（Phase Change Material, PCM）指在相变过程中吸收或释放大量能量以调控温度的一类储能材料。按相变类型，可分为固-固、固-液、固-气和液-气型PCM。按材料成分，PCM通常又可分为有机类、熔融盐类、合金类及复合类等。
相变材料的分类
工作原理：当环境温度高于相变温度时，材料吸收热量由固态转变为液态；而当环境温度低于相变温度时，材料释放热量由液态转变为固态释放热量，从而维持环境温度在适宜水平。
相变材料工作原理
应用领域
工业余热回收：相变材料可应用于钢铁、化工、冶金等行业的余热回收，可以提高能源的利用效率，降低重工业行业能耗，减少工业碳排放。
清洁供暖供热：利用相变材料将弃风、弃光电、低谷电等电能储存起来，在需要的时候释放，减少用户用能成本；提高整个系统的能源利用率；可实现削峰填谷，平滑光电、风电的输出功率，提升新能源发电的消纳能力；为食品加工、纺织等企业提供稳定持续的蒸汽、热风等高品质热源。
空调储冷：对于空调系统，将PCM存储系统放入空调的压缩蒸汽循环中，可以存储来自蒸发器的冷量；在非高峰用电阶段，PCM可以存储多余的冷量，然后在高峰用电期释放，起到“移峰填谷”的效果。
建筑领域：将相变材料结合在建筑的石膏墙板、混凝土中，或是做成薄膜与窗户相结合；在北方地区，地板下有地暖系统，与相变材料相结合可以进一步达到节能的效果。
相变材料的优势
相变材料相变时，体积变化较小，能量密度高，可在较小的空间储存大量的能量；
相变材料可以重复使用，几乎没有损耗，性能较为稳定；
材料相变时在等温或者接近等温的条件下发生，因此在蓄热和放能的过程中，温度和热流基本恒定。
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