一、产品特点与节能原理

       贺迈新能源自主开发的“热池”技术，正如“电池”的充放电一样，可以实现热能的储存和可控的释放。“热池”温度涵盖-100℃至1000℃之间，并突破6500次充放热循环，确保20年以上使用寿命。 分布式蓄热机组安装灵活、使用方便、初投资相对较低，比较适用于集中、分户式安装。目前我国北方地区的采暖大多使用高能耗的锅炉系统，锅炉能效低，排放物多，对环境造成了极大的破坏，分布式蓄热机组，给我国北方地区及至全国冬季供热提供了一种更好的选择。

分布式蓄热机组特点：

      温度定制：可选范围-100℃到1000℃以上 。

      节能经济：充分利用夜间谷电储能，减少运行费用支出，性能不受季节影响，且谷电价格不断走低，节约更明显。

      安全环保：常压运行，无毒，无腐蚀，生产及使用过程无任何排放。

      使用寿命长：6500次以上充放热循环，确保20年以上使用寿命。

      易于维护：产品性能稳定，整套系统仅循环泵为运动部件，维护简单。

      占地面积小：蓄热量是水的储热能力的5-45倍，占地面积小。

      热损小：效率>96%, 24小时 热损 < 4%。

      智能控制：全自动化控制，使用便捷，可实时远程控制，无需人员值守。

      私人定制：易扩容，适应各种工程不同温度和不同热量的需求。

      舒适：可以全天候、全年候稳定工作，弥补了太阳能、空气能等系统在阴雨天、 晚间、无阳光、上冻时无法正常工作的尴尬。

      低噪音：机组工作时没有压缩机、风机等使用，能够创造安静舒适的工作和生活环境。

      可再生能源利用：利用光伏、光热、风电能源对热池进行充热，弥补“风光能源”不连续性的短板，实现持续、稳定的供热。

      模块化：占地空间小，场地要求简单，施工简单，可根据用热需要灵活配置。

图4. 热池充热温度曲线示例

图5. 热池放热温度曲线示例

二、产品应用

       基于相变储能热池精准控温、超高储能密度、循环稳定和安全环保等诸多优点，市场应用前景广阔，目前已成熟应用于清洁供暖、生活热水供应、工业加热、余热利用、冷库冷链、相变温控等领域。

图6. 相变储能热池的市场应用

热池在清洁供暖领域的应用：

图7. 热池分布式蓄热机组使用模式

       经济性好：相比市政采暖方案及其他供暖方案，节约投资成本及运行成本，对于新建建筑未交取市政配套费，节省空间更大，且谷电价格不断走低，节约更明显。

       能源清洁：以常压电锅炉为热源在谷电时间段内对热池充热，其余时间段制取热水，清洁、无污染，低碳环保，积极响应国家政策号召，同时为平衡国家电网，削峰填谷、调峰扩容等起到很大作用；同时也可结合光热、光电、风电、余热等其它清洁能源应用于供暖系统，解决“弃风”、“弃光”问题，并实现余热的梯级利用，提高清洁能源使用效率。

       一体化结合：谷电热池采暖工程项目布置与安装与现有建筑物完美结合，不影响原建筑整体感观，合理有效利用原来煤锅炉空间，摆放灵活自由。

       技术可行性：贺迈新能源热池系统通过材料的固-液相变稳定高效的吸收热量并能持续地进行放热，整个过程可做到精细控制并能满足采暖系统热量需求。    

      安全可行性：贺迈新能源热池谷电采暖系统，热池是常压设备，不存在压力容器行业标准；系统夜间通过加热锅炉系统热水，通过水泵存储到热池中；白天启动水泵将存储热能交换出来，系统安全可靠运行。

     无繁琐审批程序：系统开式常压运行，不存在异常运行风险，无需要消防、安监、环保、建委繁琐审批，设备自行通过专业设计公司安装即可。

      改造方便：对现有供暖系统改造十分便捷，只需增加热池蓄热机组或对原有锅炉机房进行改造，不影响原有供暖管路系统。

1.热池在生活热水供应领域的应用

       相变储能电热水器：贺迈新能源开发的一款电热水器作为全球首创相变储能电热水器，通过加热和储放热原理的颠覆，实现电热水器结构和形态的全新突破。它采用高储能纳米晶复合相变材料替代水的储能，结合高效管式换热器，突破传统电热水器行业圆柱体形态，循环管路结构取代传统内胆，实现行业最薄20cm，同等热水量下(相比传统50L产品)厚度减少50%、体积减小55%、挂墙承重减少30kg(相变产品46kg，50L电热76kg)，行业首创自循环加热系统，动态加热，少水垢;用水时即进即出，无死水;无镁棒，水质无二次污染;电子恒温系统，无极自动调温，水温精准输出(±1℃)。

图8. 相变储能电热水器

       相变储能太阳能热水器：贺迈新能源开发的平板式相变储能太阳能热水器，利用高性能相变储能材料替代以水作为蓄热介质的太阳能热水系统，实现太阳能热水器的无水箱化、模块化、建筑元素化、建筑一体化，具有以下突出优点：

1）去除传统笨重水箱，特别适合城市高楼各楼层以壁挂等方式安装于墙壁或阳台上。

2）新鲜热水，与自来水系统直接连接，利用自来水本身压力运行，无需循环泵等其它动力，冷水一进，热水即出。

3）系统简单，安装和使用非常方便，无需专业人员安装指导。

图9. 无水箱式太阳能热水器

2.热池在工业加热领域的应用

       通过热池在谷电时间蓄热，用电高峰期释放热池储存的热量，通过导热油循环直接加热或提供蒸汽，实现电网削峰填谷，达到节能减排的目的，并大幅降低工业加热所需能源费用。

烘干应用领域广阔：

食品烘干：如香菇、木耳、银耳、米粉（面条）、腐竹等；

中药材烘干：如人参、天麻、党参、黄芪、红景天、灵芝、山药、枸杞等；

农副产品烘干：如水果、蔬菜、茶叶、坚果、肉制品、豆制品、腌制品等；

海产品烘干：如鲍鱼、鱼翅、海参、海蜇、花胶、各种鱼类、各种贝类、各  种虾类、各种蟹类等；

木材烘干：如红木、花梨木、香椿木、核桃木、柏木、紫檀木等；

工业烘干：如佛香、蚊香、皮革、印刷品、纸筒、纤维、织物、包装材料等；

图10. 蓄热式中高温加热/烘干系统

3.工业蒸汽应用领域：

       如轻纺工业、能源工业、建材、建筑业、化学工业、冶金工业、交通运输业和军工部门等行业的蒸汽应用。

4.热池在余热利用领域的应用

      在我国，工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右。除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低，能源(能量)没有得到充分综合利用是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33%左右，比发达国家低约10%，至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17%～67%，其中可回收率达60% ，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。

      将工业余热、废热的热量储存起来，用大型运输车辆将移动热池®运送到集中或分布式供热站，提供区域供暖，具有良好的经济效益：

      初始投资低：不需电力增容和管网建设，且移动热池使用频次高；

      运行成本极低：充分利用低品质的余热废热；

      灵活便捷：不依赖热力管道基础设施，可作为小面积、分散、不经济的用户采暖替代供热管网的最佳选择，还可实现应急供热。

      额外收益：充分实现了节能减排，还可进行碳排放核算和交易。

图11. 高温蓄热蒸汽系统

图12. 移动热池余热利用系统

5.热池在其它领域的应用

      相变储能技术除在上述供暖、热水、工业加热、余热利用方面外，在其它方面均有较广泛的应用，如冷链运输的全程精准控温，我司已为各大医药企业、生鲜电商企业以及冷链物流企业提供相应的冷链配套材料、医药冷藏保温箱、生鲜食品保温箱和冷链解决方案等。

图13. 冷链运输应用领域

6.热池工程应用实例

      贺迈新能源相变储能热池在全国范围内已实施超过200多个供暖项目，遍布北京、上海、吉林、河北、新疆、山东、山西、辽宁、青海、江苏等多个省份，供暖建筑包括学校、商场、办公楼、居民小区、农户等多种形式。从两个采暖季的运行情况来看，系统运行稳定，用户反响很好，供暖效果达到理想状态，且运行费用较低，以长春理工大学的供暖项目为例，热池蓄热供暖系统运行费用为20元/平/采暖季（市政供暖费用为31元/平/采暖季），优势明显。

三、经济、社会效益分析

       我国的能源利用率很低，大约33%以上，比国际先进水平40%~50%相比，还有较大的距离，我国的环境保护同样也还存在许多问题。因此，研究、掌握和利用一切可行的高新技术，包括相变储能技术来提高我国的能源利用率及改善环境，是贺迈新能源科技不断研究和应用相变储能技术的意义所在。

       相变储能技术可实现电网削峰填谷，大大减少用电的峰谷差，既不用投资多建额外的电厂，也避免了在谷值时系统闲置容量过大所导致的发电机组总体经济性下降，能耗增加的状况发生，科学地减少了电厂化石能源消耗量，达到节能减排的目的。

      同时相变储能技术也可有效解决风能、太阳能等可再生能源的间歇性和波动性等问题，实现平滑功率输出，提高对可再生能源的消纳能力，解决弃风、弃光问题。

      也可以将工业余热、废热等实现梯级利用，将曾经过往弃置无用的能量转化为热而存储起来，待用电高峰期时缓缓释放供热，提高能源综合利用效率。

       以完成1000万平建筑面积的清洁供暖改造为例，如全部采用相变储能技术进行清洁供暖改造，一个采暖季可利用90.6万度谷电或其它光电、风电、余热等清洁能源，就相应节约了 366.4吨标准煤，同时减少污染排放246.6吨碳粉尘、904.1吨二氧化碳（CO2）、27.1吨二氧化硫（SO2）、13.6吨氮氧化物（NOx）。

热池在供暖应用中的投资回收期计算;

       以10000平采暖系统为例，整套系统投资120万，其中热池蓄热机组投资额为100万，热池蓄热机组性能稳定，正常使用寿命可达20年以上，年节约电费16.7万。如采用直线折旧法，年折旧率按10%，据此计算：

年折旧=100万*10%=10万

净现金流量=16.7万+10万=26.7万

静态投资回收周期=3+（100万-26.7万*3）/26.7万=3.75年

热池在冷链运输应用的经济性分析：

      医药产品的生产、储藏和运输对温度（一般要求温度在保持在2-8℃）、湿度、见光度具有特定的要求。如果运输过程中处理不当而使药品质量降低，产生的风险要远大于货物的损失,它将危害到病人的健康安危。据冷王公司（Thermo King）统计，30%左右的医学废弃物直接产自物流管理不当，20%的卫生保健用品由于医药冷链断裂而受损。医药冷链物流管理的对象主要有生物药品、疫苗、血液制品等。其中生物药品的工业销售产值在1778亿以上，近几年的复合增长率都在20%以上，疫苗、血液制品的工业销售规模也达到100亿以上。利用相变储能技术精准控温的优势，对于提高药品冷链运输品质，减少药品在运输过程中的经济损失意义重大。