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目前全球能源需求增长较为缓慢，但到 2040 年仍将增长 30%[1]。化石燃料是仍然支撑着现代社会的能源需求，而煤炭在未来将得到集中利用，因为它发挥着在发达国家的供应安全中发挥重要作用。同时，它是他们经济的关键推动力增长与发展。煤炭、石油和天然气的储量虽然不是无限的，但会产生非常不利的影响关于环境质量，尽管气候变化缓解战略有高效技术可供使用。 能源技术的发展和工业余热的回收越来越重要面临能源危机和环境污染问题。 全球能源向更清洁的能源生产和更有效的利用转变的势头正在增强虽然它并没有以理想的速度前进，但比实现排放目标所需的速度要慢。 2015年据报道，在其他初级能源的背景下，可再生能源消费增长加快。 可再生能源在电力生产中的比例也有所提高。考虑到高贡献电力部门在全球温室气体 (GHG) 排放量中的占比（约 25%）这是一个积极的发展。另一作为稀土元素，广泛应用于可再生能源，在价值链中产生新的依赖可能会迅速引入未来可能的增长障碍。 然而，由于社会对电力的高需求和即时需求，可再生能源目前还不是在技术和经济上完全替代以化石燃料为基础的发电是可行的。同时能源供给缺口日益扩大。能量既不能被创造也不能被消灭的事实在通过各种设备存储不同形式的能量的方向上出现了科学研究。存储合适和清洁形式的能量，通常可以转换成所需的形式，今天是对技术人员的挑战。包括电池在内的储能具有快速变化的特点，由管理系统波动和降低成本的工业需求。到 2020 年，全球存储市场将达到 1.4 GW/y预计 [2]。因此，由于可再生能源的间歇性，例如太阳能热储能具有特殊性重要性。 此外，工业废热回收系统可以提供显著的节能和大幅减少温室气体排放 (GHG)。工业消耗约 28% 的能源需求，占温室气体排放量的 21%。预计 2018 年余热回收市场的规模约为 450 亿欧元欧洲。加热过程中存在巨大的热回收潜力，在某些情况下，高达 50% 的热回收热量被浪费了。为了实现这一目标，改进热回收设备和/或蓄热器系统是必需的 [3, 4]。如果组织要保持竞争力或生存能力，能源效率也至关重要考虑适用的或未来的环境法规。 在这个概念下，热能储存与世界各地的研究人员特别感兴趣，因为它直接关系到有效利用传统燃料和可再生资源，即太阳能、废物能源系统，热电联产系统以及工业废热回收技术。储热利用相改变材料是一个快速发展的研究领域。在这篇综合论文中，特别关注了最新的PCM 纳米、微观和宏观封装领域以及对 PCM 至关重要的材料方面的报告TES 中的应用本文试图提供一个有用的简短概述，介绍 PCM 科学的现状和技术。 结论 过去几年，新出现的能效问题推动了 PCM 领域的研究工作。已发表大量论文，涉及 PCM 在热能储存中的各个方面技术。特别感兴趣的是通过形状稳定增强 PCM 的特性和适用性和封装方法。尽管到目前为止已经取得了有价值的成果以及取得的进展，许多悬而未决的问题仍然存在。在纳米和微囊化以及 PCM 的宏观封装中工程材料；在推进潜热热能储存之前，材料问题仍有待解决技术和促进大规模应用。 特别是虽然工程聚合物主导市场，但广泛用于与各种接触有机 PCM 即使作为市场产品，仍需针对此类应用进行优化。迄今为止的研究清楚表明强烈建议谨慎使用。需要进一步研究以选择合适的材料或定制解决方案，尤其是在应用中等或高 PCM 工作温度（图 1b）时。 纳米封装是一个动态的，也许是增强 PCM 性能的最有前途的领域。这种高潜力是由纳米胶囊结构特征的优越性驱动的，但仍然受到以下因素的阻碍开发此类纳米结构所需的先进化学方法。还有行为受限纳米域中的 PCM 相变仍有待探索。高通量开发纳米包封和/或纳米增强 PCM 的制备方法将降低成本并增加应用潜在的。 最后，未来关注的另一个方面是通过开发 PCM 的环境特性的改善非化石燃料衍生的有机、可再生、可回收和安全的 PCM。随着 PCM 出现在各种应用中作为储能材料，包括在我们的生活空间和建筑元素中的应用，环境作为健康和安全方面正变得至关重要，应予以密切关注。 对更好、更高效的 PCM 的需求挑战材料科学引入特性和功能这将提高 PCM 的性能和生存能力。材料科学的快速发展将推动在清洁能源路线图中推进基于 PCM 的热能储存和工程解决方案。 编译 陈讲运           |
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来自： 王欣荣rhdvlfqi > 《储能技术》
