在2025第六届中国储热大会上，江苏金合能源科技有限公司技术总监金翼，围绕零碳工业场景下储热/冷技术的应用前景展开深度分享，结合企业实践与行业趋势，为工业减碳提供了切实可行的技术路径。
图：金翼
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储热：工业减碳关键
我国碳排放总量仍呈上涨态势，2021年已达121亿吨，占全球总量的三分之一，而工业过程的CO₂排放就占全球总量的三分之一。工业企业运行消耗的能源远超交通、建筑等领域，其中过程工业的现场工艺热能消耗占工业能源总消耗的74%，且这部分热能主要依赖化石能源，终端能源消费中可再生清洁能源占比仅约14%。
来源：IRENA Innovation Outlook TES 2020
如何替代化石能源产生的热能，成为工业减碳的核心命题。金翼提出两大减碳思路：一是“开源”，用低碳清洁的新能源替代化石能源，通过储热技术解决新能源的波动性问题；二是“节流”，高效回收利用原本要排放的余热，借助储热技术破解余热资源波动性、零散性导致的利用率偏低难题。而储热技术因其具有容量大、投资低以及寿命长等优点，可为工业过程减碳提供支撑。
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几个基于储热的能源管理系统实例
从“开源”的角度来说，经过多年研发积累与验证，金合能源目前已成功向市场推出基于储热的能源管理系统方案，其核心是在用户侧建立柔性负荷，实现能量存储与释放的柔性可调可控。该系统采用固体蓄热或相变储热结构，具备模块化安装、操作简单的特点，现有设备可实现无人值守、远程操控，用户无需专业运营人员即可使用。
在低谷或新能源高出力时段，将富裕电力转化为热能存储；高峰时段通过换热系统输出冷热能，满足用户对不同品质热能的需求。同时，该系统在电源侧可提高新能源消纳能力，在负荷侧能增强电网调峰能力，在用户侧实现冷热电高效运行。
经过多年技术迭代，该系统已从早期供应热水，升级到可输出410℃的高温蒸汽，适配火电结合、化工动力设备驱动等更多高需求场景。装置内部集成蓄热材料与电热元件，支持10千伏、35千伏电压直接接入，减少变压环节，提升利用效率，相关技术已荣获辽宁省科学技术进步一等奖、江苏省科学技术一等奖等多项荣誉。
在实际应用中，以下典型案例证明金合能源上述系统具有显著成效：
1、为橡胶厂提供1.5MWh储热装置，替代天然气满足硫化工艺需求，助力企业应对出口碳税压力，后续还将配套分布式光伏实现清洁低碳生产；
2、为新疆硅料企业打造120MW蓄热装置，提供165℃左右的高温高压蒸汽，未来将接入光伏电站参与电网调峰；
3、在冷库领域，通过自主研发的相变储冷模块（PCM-CSS）利用低谷电或光伏电力制冷储冷，在非谷电时段稳定释冷，项目前期已在国内多个冷库中得到了应用。下图以芜湖某产业园项目中应用为例，通过相变储冷模块的冷库一年可降低29%的用电成本。
图：冷库储能系统现场安装图
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液态压缩空气耦合工艺流程的储能新思路
从“节流”的角度来说，金合能源正在积极探索将液态空气储能技术与工业生产流程的热源和冷源科学耦合，以达到理想的储能与供能效果。
液态压缩空气储能系统的低压液空储罐存储，安全性高，占地面积小，解决了储气装置投资造价与地理条件限制的矛盾，适用容量范围可从MWh到GWh级，可覆盖乡镇到城市规模的储能应用。
图：液态压缩空气储能技术原理图
该系统有独立液态压缩空气储能系统和耦合外部冷/热能液态压缩空气储能系统两种技术方案。尽管液空储能系统的工艺特点造成其电效率较压缩空气储能等略低，但是布置灵活且过程中耦合了大量的冷和热的优势可使得其在用户侧能源高效利用方面具有极大的潜力。
通过结合外部余冷/余热资源，探索耦合工业过程的储能技术方案，可有望提升能源的综合利用效率至75%以上。具体来看，在冷能耦合方面，利用LNG（液化天然气）等低温冷能（-60~-140℃范围）辅助空气液化，发电效率可超过70%，相较于冷能发电技术来说，每吨LNG可增加发电量~28kWh，冷能利用效率约25%，冷能的利用率得到了明显改善。在热能耦合方面，接入工业余热、钢厂废热、光热等外部热源，能显著改善液空储能系统效率，系统电电效率可以得到极大的提升。
金翼表示，为液空储能技术的持续推广落地，目前金合能源已联合了国内多个大型能源企业开展并推动多个示范项目的落地，为液空储能技术在低碳技术领域的推广和应用提供一条创新路径。
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展望
金翼认为，储热/冷技术在用户侧能源管理和能源高效利用方面具有广阔应用前景，通过源网荷的互动调节，能有效解决电网调峰、可再生能源消纳及用户清洁低碳用能等问题。
未来，金合能源技术研发将聚焦两大方向：一是持续开展高温度及更低温度的高性能储热技术研制，满足更多样化的用户用热需求；二是拓展耦合工艺过程的储能技术和方案，深入挖掘工商业用户端的用能特征，解决源荷之间的时空不匹配问题，进一步提升能源综合利用率。
金翼期待与行业同仁共同推进储热/冷技术在用户侧乃至整个能源系统中的应用，为零碳园区建设和双碳目标实现提供更强支撑。
