熱儲(chǔ)能系統(tǒng)是未來(lái)規(guī)模儲(chǔ)能的中堅(jiān)力量，美國(guó)能源組織RMI旗下的Canary Media為我們帶來(lái)儲(chǔ)能之儲(chǔ)熱篇， 未來(lái)不僅電池可與儲(chǔ)存能量，還有一種稱(chēng)為熱存儲(chǔ)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(shì)。
  長(zhǎng)期被忽視的儲(chǔ)熱系統(tǒng)可以在緩解太多人同時(shí)使用空調(diào)或加熱器時(shí)對(duì)電網(wǎng)造成的壓力，在面對(duì)日益極端的天氣下起到關(guān)鍵的作用。許多儲(chǔ)熱公司已經(jīng)通過(guò)利用廉價(jià)的正午太陽(yáng)能來(lái)凍結(jié)冰塊，然后在當(dāng)天晚些時(shí)候太陽(yáng)能停止發(fā)電時(shí)使用這些冰塊為建筑物降溫來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，從而減少碳排放并使電網(wǎng)更同時(shí)高效。
  幾十年來(lái)，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(duì)冷藏倉(cāng)庫(kù)也采取同樣的措施，使它們更加節(jié)能，同時(shí)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(yíng)其用于商業(yè)建筑的 IceBrick 產(chǎn)品兩年多；現(xiàn)在，它正在爭(zhēng)取美國(guó)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(chǔ)熱產(chǎn)品將熱量?jī)?chǔ)存在隔熱容器中，抵消了對(duì)電加熱的需求，而電加熱會(huì)加劇寒冷地區(qū)冬季電力需求高峰。（正如Canary Media 報(bào)道的那樣，另一個(gè)嶄露頭角的群體旨在將熱存儲(chǔ)用于長(zhǎng)期網(wǎng)格存儲(chǔ)。）
  熱存儲(chǔ)也比相對(duì)昂貴的鋰離子電池更具成本效益，鋰離子電池存儲(chǔ)電子以運(yùn)行加熱和冷卻過(guò)程（同時(shí)在此過(guò)程中損失一些能量，因?yàn)殡姵匦�率不高）。雖然火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)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(huì)著火。
  然而，隨著鋰離子電池成為主流，儲(chǔ)熱技術(shù)卻難以起飛。業(yè)主只是覺(jué)得沒(méi)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(qián)。幾年前對(duì)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(gè)好主意。
  由于聯(lián)邦政策的重大變化、技術(shù)進(jìn)步以及對(duì)建筑行業(yè)脫碳的日益緊迫性，以及隨著2023 年的到來(lái)，儲(chǔ)熱可能最終將起飛。我們可以分析其中關(guān)鍵的的五個(gè)原因。
  1 . 儲(chǔ)熱現(xiàn)在有專(zhuān)門(mén)的稅收抵免
  現(xiàn)在很少有能讓客戶(hù)的眼睛像看到 “優(yōu)惠40 %時(shí)睜的那么大！” 這得益于有史以來(lái)第一個(gè)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(chǔ)創(chuàng)造了新的聯(lián)邦稅收抵免。成熟的電池存儲(chǔ)市場(chǎng)將從中受益，但熱存儲(chǔ)倡導(dǎo)者與立法者合作，以確保法律規(guī)定熱存儲(chǔ)系統(tǒng)也符合條件。
  對(duì)于符合美國(guó)國(guó)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(duì)于使用國(guó)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(guó)產(chǎn)紅利的有力競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)力發(fā)展才能憑空啟動(dòng)一個(gè)高檔鋰電池廠。但蓄熱器的組裝過(guò)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?xún)鼋Y(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�？紤]到新的稅收抵免，Nostromo 宣傳購(gòu)買(mǎi)該系統(tǒng)的業(yè)主可以在五年內(nèi)收回投資。
  2 . 儲(chǔ)熱產(chǎn)品體積越來(lái)越小，安裝也越來(lái)越容易
  任何適銷(xiāo)對(duì)路的存儲(chǔ)產(chǎn)品都面臨的一個(gè)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(chǔ)存熱能，但它們會(huì)占用寶貴的空間并且非常重，限制了它們?cè)诮ㄖ�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(chǔ)方案，通過(guò)將液體分散在一堆小容器中，對(duì)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(chǔ)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(lái)越迫切
  隨著時(shí)間的推移，越來(lái)越多的計(jì)劃如雨后春筍般涌現(xiàn)，以獎(jiǎng)勵(lì)人們將用電量轉(zhuǎn)移到高峰時(shí)段以外，以此緩解電網(wǎng)壓力。
  Thule 已經(jīng)安裝了1 , 500 個(gè)蓄熱單元，部分是通過(guò)與幾個(gè)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(lái)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(guó)各地襲來(lái)時(shí)，每一次風(fēng)險(xiǎn)都讓人們意識(shí)到降低峰值負(fù)荷的必要性。
  例如，夏威夷的新電價(jià)在高峰時(shí)段向客戶(hù)收取的電費(fèi)是太陽(yáng)能充斥電網(wǎng)的晴天時(shí)段的三倍。隨著越來(lái)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(chǔ)熱財(cái)務(wù)回報(bào)。
  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(chǔ)的主要吸引力。相反，建筑商對(duì)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(hù)履行氣候承諾。
  假設(shè)一家大型企業(yè)已公開(kāi)承諾實(shí)現(xiàn)凈零目標(biāo)，包括減少來(lái)自支持公司運(yùn)營(yíng)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(xún)問(wèn)有關(guān)其碳排放量的問(wèn)題。員工下榻的酒店、公司預(yù)訂的活動(dòng)場(chǎng)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(huì)損害客戶(hù)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(shuō)，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(chǔ)熱的主要?jiǎng)訖C(jī)。
  “在經(jīng)濟(jì)上回報(bào)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(dòng)創(chuàng)造了對(duì)儲(chǔ)熱的新需求
  蓄熱器將從建筑行業(yè)脫碳的新勢(shì)頭中獲益，這既受到企業(yè)氣候承諾的推動(dòng)，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(dòng)。
  “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(shí)空調(diào)行業(yè)沒(méi)有受到太多關(guān)注，因?yàn)榭梢钥侩娏�運(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(lái)巨大的新壓力。
  事實(shí)上，隨著一些地方的建筑朝著100 % 無(wú)碳目標(biāo)邁進(jìn)，他們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)如果沒(méi)有儲(chǔ)熱系統(tǒng)的幫助，這個(gè)目標(biāo)幾乎是不可能實(shí)現(xiàn)的�！皟�(chǔ)熱是使建筑物和電網(wǎng)脫碳的必備條件，”Ashery 說(shuō)。
  美國(guó)落基山研究所無(wú)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(chǔ)熱來(lái)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(yáng)光明媚的時(shí)候儲(chǔ)存熱量，以便在寒冷的夜晚使用�？偟膩�(lái)說(shuō)，使用蓄熱來(lái)減少峰值電力需求可以降低滿(mǎn)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(huì)成本。
  建筑脫碳仍處于早期階段。但隨著越來(lái)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(chǔ)熱可能會(huì)成為一項(xiàng)關(guān)鍵的支持技術(shù)。