近日，新加坡国立大学的研究团队发表了一项提高区域供冷系统能源效率的研究。研究表明，与传统的冷冻水储存系统相比，采用相变储热材料存储冷能可将能源承载能力提高多达三倍，并且每年可节省10%以上的成本。
该研究在位于新加坡Changi Business Park的Keppel Infrastructure旗下区域供冷厂之一进行了试验，试验已于2021年8月完成。
这种储热技术解决方案使用一种新的相变材料，可以在冷能在液态和固态之间变化时储存和释放冷能。储存的冷能在区域供冷厂逐渐释放，以减轻商业建筑的制冷高峰负荷。
相变储热供冷试验现场图 相变储热供冷试验现场图
该解决方案由新加坡国立大学和Keppel Infrastructure的全资子公司Keppel DHCS Pte Ltd共同设计和开发。该项目由能源市场管理局于2018年根据其能源弹性拨款需求提供资金。
该研究团队还开发了一种基于实验室的冷能回收系统。当用于发电的液态天然气变回气态时，该系统可以储存液化吸热带来的冷能，类似于储能系统，在需要时平衡能源需求和供应。
项目首席研究员、新加坡国立大学机械工程系副教授Ernest Chua表示：“储热技术可以比作一个电池，它可以储存热能并在需要的时间释放。我们的新型储热系统经过专门设计，旨在弥补当地冷能供应和能源需求之间的差距。”
Ernest Chua指出，该系统能够重新分配冷能，从而以节能的方式满足峰值负载需求。在KDHCS区域供冷厂中采用的新储热技术为满足园区、商业建筑等设施供冷需求的低能耗设计提供了巨大的潜力。
供冷作为民生基本需求之一，已有数百年的发展史。我国大多数供冷都是采用空调类家用制冷设备，区域供冷在我国的发展还处于起步阶段。
与传统建筑自建空调供冷的方式相比，区域集中供冷采用大型高效制冷机组，实现大规模供冷以及区域内用冷负荷的平衡和电力的移峰填谷，减少制冷机组总的装机容量和用能成本，达到减少能源消耗的目的。
深圳前海区域供冷项目规划图
目前，我国已有深圳前海、上海外高桥等多个园区、商业区的区域供冷项目在建或投入使用。
新加坡的这个基于相变储热技术的区域供冷项目，为传统使用水蓄冷或冰蓄冷的区域供冷技术开拓了新的思路，对于我国区域供冷和相变储热技术的研究发展有着重要的指导意义。（综合能源管理）
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