需要热能存储 (TES) 来实现低碳供暖,以满足可再生能源发电的供需不匹配,但家用 TES 的采用率很低,主要限于热水箱。当前的评论和研究主要侧重于存储材料的比较,而忽略了系统级别的性能,分析研究往往只关注热水箱,而忽略了正在开发的热存储系统的关键技术发展。因此,本文从材料级到系统级分析研究了 TES 的性能和成本变化,并评估了新兴储热技术的影响。通过模拟不同类型的 TES 材料和不同的系统集成选项,与材料级分析相比,发现 TES 系统的能量密度显著降低,特定成本增加。与温度受限的热泵或太阳能热相比,直接电加热具有更高的工作温度,因此与 TES 集成的潜力更大。在家用供暖技术经济框架中,在各种场景中模拟了 TES 属性。我们发现,即使可以实现非常高的能量密度,热泵的 TES 的经济潜力也是有限的。此外,TES 与热泵结合的首要任务是降低资本成本,尽管目前由于能源危机而产生的高关税确实提高了 TES 的经济可行性。另一方面,对于直接电加热,高能量密度是 TES 最有价值的参数,因为它可以将大量的需求转移到非常低的关税时间,特别是对于低需求住宅,这些住宅的供暖所需的峰值电力可以忽略不计。
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