國際能源署(IEA)5月16日發(fā)布的技術(shù)路線圖《建筑節(jié)能:供熱和制冷設(shè)備》中指出,四大技術(shù)路徑是實現(xiàn)建筑節(jié)能的主要手段,熱能儲存中的化學(xué)儲能作為后起之秀,將在未來幾十年發(fā)揮越來越重要的作用。
建筑能耗約占全球能源消耗總量的1/3,同時也是二氧化碳排放的重要來源。路線圖分析,預(yù)計到2050年,通過對建筑物采用太陽能光熱、熱泵、熱能儲存以及熱電聯(lián)產(chǎn)等技術(shù),有望減少約2億噸的二氧化碳排放量,即建筑物的溫室氣體排放可以減少25%,同時節(jié)約大概7.1億噸油當(dāng)量的能源。
熱能儲存是建筑節(jié)能中必不可少的一部分。熱能儲存技術(shù)主要有三種方式,熱水、地?zé)醿Υ娴瓤筛兄姆绞剑鶅Υ妗⒁合嘧兓镔|(zhì)的儲存等潛在的方式,還有熱電化學(xué)儲存等方式。最常見的例子就是太陽能熱水器,采用隔熱設(shè)計減少熱能損失,既便宜又能將熱能儲存一天甚至一周到兩周,且成本在可接受范圍內(nèi)。但是這種系統(tǒng)體積龐大,不是長期儲存的理想解決方案。
IEA認(rèn)為,化學(xué)反應(yīng)儲能雖然屬于新路線新方法,但各項參數(shù)指標(biāo)優(yōu)異,發(fā)展前景看好。
化學(xué)儲能法主要是利用可逆化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行儲能,其儲能容量可以達(dá)到120-150千瓦時/噸,發(fā)電能力為10-1000千瓦,能源效率為75%-100%,儲存時限為數(shù)小時至數(shù)天,成本為10-52美元/千瓦時。相比其他儲能技術(shù)路線,化學(xué)儲能的容量是最高的,也是唯一一個能夠?qū)崿F(xiàn)100%儲能的路線,但發(fā)電能力、儲能時限和成本方面目前不具有太大優(yōu)勢。
此外,通過不同的化學(xué)反應(yīng),可以實現(xiàn)在不同的放電溫度下進(jìn)行熱能傳遞,這使化學(xué)法的儲能密度可以達(dá)到可感知儲能方式的5-12倍,甚至20倍。
目前,熱能儲存系統(tǒng)安裝速度較快的國家只有日本、韓國和美國。按照路線圖設(shè)定的發(fā)展目標(biāo),到2050年,熱能儲存在所有空間供熱和熱水系統(tǒng)中的使用率達(dá)到50%。在成本上,到2030年,化學(xué)儲能等設(shè)備的安裝成本要降低50%-70%,到2050年則要降低65%-85%。
如果沒有很好的政策扶持,消費者不會主動為建筑節(jié)能埋單。建筑節(jié)能技術(shù)推廣的障礙首先是高成本,其次是新技術(shù)的市場風(fēng)險,以及其他資金、管理、法律等障礙。
路線圖指出,為達(dá)到預(yù)定的目標(biāo),首先應(yīng)該增加技術(shù)研發(fā)、工程示范等,這項工作到2030年,每年需要支出35億美元。其次是要加大對消費者的信息輸出,用詳實的數(shù)據(jù)告知他們建筑節(jié)能技術(shù)帶來的節(jié)能和減排效果,以及為他們的生活帶來的實際經(jīng)濟效益。再次是要有積極的市場培育政策,以提高現(xiàn)有技術(shù)的市場采納率。最后是廣泛的國際合作,通過合作項目放大政策干預(yù)帶來的益處,同時加強不同國家和地區(qū)間的技術(shù)交流活動。
因此,要實現(xiàn)路線圖中的目標(biāo)、克服現(xiàn)存的障礙,需要從基礎(chǔ)研究到示范項目再到優(yōu)化發(fā)展等一整套持續(xù)的政策扶持。長期、穩(wěn)定的政策是贏得充裕投資的強有力保障。
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