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英國的一組研究人員正在開發(fā)一種模塊化、多矢量能源系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以安裝到新住宅中，也可以改裝到現(xiàn)有建筑物中，以提供季節(jié)性蓄熱。在提議的系統(tǒng)配置中，屋頂太陽能電池陣列將用于為熱泵或其他電加熱元件供電，從而產(chǎn)生熱量以由熱裝置存儲。

來自英國斯旺西大學(xué)的研究人員正在研究如何將熱化學(xué)儲存 (TCS) 與屋頂光伏相結(jié)合用于季節(jié)性蓄熱。

“我們對該項目的愿景是將模塊化、多矢量能源系統(tǒng)推向市場，該系統(tǒng)可以安裝到新住宅中并改裝到現(xiàn)有建筑物中，”項目負(fù)責(zé)人 Robert Barthorpe 告訴光伏雜志。“我們的重點是快速提升熱化學(xué) (TCS) 和相變材料 (PCM) 蓄熱單元以及智能控制系統(tǒng)的能力，使其能夠輕松地與屋頂光伏、蓄電和熱泵等現(xiàn)有技術(shù)集成。 ”

Barthorpe 和他的研究團隊由來自拉夫堡大學(xué)、謝菲爾德大學(xué)和英國熱泵專家Mixergy Ltd的科學(xué)家組成，最近從英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部 (BEIS) 獲得了 146,000 英鎊的資金，以進一步開發(fā)其系統(tǒng)，它的設(shè)計目的是一次提供長達數(shù)月的存儲而不會造成長期損失，為建筑使用者和能源網(wǎng)絡(luò)提供成本和碳效益。

在一個完全集成的系統(tǒng)中，屋頂太陽能電池陣列將用于為熱泵或其他電加熱元件供電，從而產(chǎn)生熱量并由熱裝置存儲。PCM 模塊適合在數(shù)小時或數(shù)天的時間內(nèi)提供靈活性，而 TCS 能夠存儲能量以在一年中的寒冷月份長期使用。該研究小組在一份聲明中說：“一旦充電，TCS 系統(tǒng)就可以冷卻到環(huán)境溫度，并將能量儲存起來，直到需要為止。” “當(dāng)需要時，水分會被重新引入，然后釋放熱量供在家中使用。”

學(xué)者們解釋說：“這有可能以遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)技術(shù)的密度提供熱能的日常儲存。” PCM 系統(tǒng)采用熱源來加熱化學(xué)儲存器，以將固體材料轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w形式。“這樣做的效果是將潛熱儲存幾天。只需將較低溫度的水泵入系統(tǒng)，就可以釋放儲存的熱量以提供熱水或空間供暖。” PCM能夠在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)吸收、存儲和釋放大量潛熱，并且在研究層面經(jīng)常用于光伏模塊冷卻。

由英國集團構(gòu)想的儲熱模塊非常適合與光伏系統(tǒng)一起使用，有望在廣泛的系統(tǒng)尺寸和逆變器類型中受益。多余的光伏發(fā)電可用于直接通過電阻加熱元件或通過熱泵為短期或長期存儲充電，以從性能系數(shù)方面的進一步優(yōu)勢中受益。

該團隊估計，如果使用類似的系統(tǒng)配置，在安裝單個單元（TCS 或 PCM）并且居住者使用使用時間關(guān)稅 (TOUT) 的情況下，家庭居住者可以每年節(jié)省約 300 英鎊中受益，這鼓勵顧客在非高峰時間使用能源，為商店充電。在居住者可以使用光伏陣列或蓄電池的情況下，預(yù)計節(jié)省的費用會更大。

該團隊目前正在進行一項可行性研究，該研究正在調(diào)查消費者的潛在單位成本以及技術(shù)優(yōu)化機會。

在建議的系統(tǒng)配置中，屋頂太陽能電池陣列用于為熱泵或其他電加熱元件供電，從而產(chǎn)生熱量以供一年中的寒冷月份儲存。“一旦充電，系統(tǒng)可以冷卻到環(huán)境溫度并儲存能量，”研究小組在一份聲明中說。“當(dāng)需要時，水分會被重新引入，然后釋放熱量供在家中使用。”

科學(xué)家們還計劃將這項技術(shù)與另一種基于使用未指定類型的 PCM 的技術(shù)結(jié)合起來。

這兩個系統(tǒng)都將通過智能控制系統(tǒng)進行管理，以優(yōu)化其性能并優(yōu)化存儲水平。

原標(biāo)題：熱化學(xué)儲存加屋頂光伏為冬季儲存熱量