中國儲能網(wǎng)訊:近日,國際能源媒體 CEENERGYNEWS 刊發(fā)了對李永亮教授的專題采訪。作為伯明翰大學教授、伯明翰大學儲能研究中心主任,李永亮教授長期致力于電氣化熱能儲存技術(Electrified Thermal Energy Storage, eTES)的研究,探索在可再生能源快速發(fā)展的背景下,更高效、低成本的供熱與制冷解決方案。
李永亮教授:“推動我研究的核心動力有兩點:可再生能源裝機的快速增長,以及供熱和制冷的電氣化趨勢。”
用“存冷”替代“制冷”:更高效的冷量管理方案
在英國工程與自然科學研究理事會(EPSRC)資助項目中,李永亮教授團隊提出了一種基于氣體水合物的新型冷量存儲技術:
氣體水合物是一種類似冰的晶體材料,但其熔化溫度更高、冷量密度更大。通過該技術,系統(tǒng)可在夜間環(huán)境溫度較低、電價較低時高效制冷并“存冷”,在白天高溫、用電高峰時釋放冷量,用于滿足制冷需求。更重要的是,這一方案還能顯著降低制冷系統(tǒng)的裝機容量需求。傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)通常需按最不利工況(高溫+高負荷)設計,而引入冷量存儲后,可充分利用低負荷時段的富余能力,從而減少壓縮機尺寸,降低設備投資與運行成本。
目前,研究團隊已在實驗室尺度驗證了CO?氣體水合物的制備與系統(tǒng)集成方法,并正與英國企業(yè)合作,推進實用規(guī)模的示范系統(tǒng)開發(fā)。
像“燃料”一樣存熱:電氣化熱化學儲能
除制冷外,李永亮教授還重點介紹了電氣化熱化學能量存儲技術。該技術利用電能驅(qū)動可逆熱化學反應(如水合–脫水反應)來儲熱,與顯熱或潛熱存儲相比,具有幾乎零熱損失、能量密度高、適合長期存儲等突出優(yōu)勢。
“熱化學儲能更像是一種‘熱燃料’,”李永亮教授解釋道,“只要反應不被觸發(fā),能量就不會衰減,非常適合跨周、跨月的熱能存儲需求。”

應對寒冷氣候:電動車的“第二能量源”
針對寒冷環(huán)境下電動車續(xù)航驟降的問題,李永亮教授團隊提出并發(fā)明了一種全新的解決方案——e-thermal bank(電熱能量庫),目前已獲得首項專利授權,第二項專利正在申請中。
在低溫條件下,電動車不僅需要為乘員艙供暖,還需維持電池在合適的工作溫區(qū),導致大量電能被用于供熱,從而引發(fā)“續(xù)航焦慮”。e-thermal bank 通過高能量密度的熱化學儲能單元,為車輛提供專用熱源,使電池主要用于驅(qū)動,從而在嚴寒條件下顯著減小續(xù)航衰減。
“如果用一小部分電池空間和重量,換取一個專門用于供熱的熱能系統(tǒng),就能在低溫環(huán)境中獲得更穩(wěn)定、更高效的整車性能。”
李永亮教授:從集中供能到用戶側(cè):重構能源體系
在采訪最后,李永亮教授從系統(tǒng)層面展望了能源未來。他指出,隨著可再生能源的普及,能源系統(tǒng)正從集中式供給向分布式與用戶側(cè)主導轉(zhuǎn)變。
電氣化熱能存儲技術能夠幫助終端用戶解耦用能時間與實際需求,在降低能源成本的同時,提高電網(wǎng)靈活性、減少可再生能源棄電。這類以用戶為中心的解決方案,有望在未來能源體系中發(fā)揮關鍵作用。
結(jié)語
從高效制冷、長期儲熱,到電動車熱管理和能源系統(tǒng)重構,電氣化熱能存儲正逐步展現(xiàn)其在低碳轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略價值。以李永亮教授及伯明翰儲能研究中心團隊為代表的研究,正在為供熱與制冷方式的根本性變革提供堅實的科學與工程支撐。
專訪原文鏈接:https://ceenergynews.com/interviews/thermal-storage-interview-yongliang-li/
記者:Emese Fabian(CEENERGYNEWS)




