蓄冷与相变储能技术的落地
一、蓄冷收益来自峰谷电价差
蓄冷系统的账要跟分时电价一起算。国家发展改革委发改价格〔2021〕1093 号文给出分时电价的框架，各省据此划定峰谷时段与浮动比例。
湖北省发展和改革委员会 2024 年 3 月发布的通知里，平常月份尖峰、高峰、平时、低谷时段的电价比为 1.8:1.49:1:0.48，尖峰与低谷的价比约 3.75 倍。福建省发展和改革委员会 2023 年 11 月发布的通知里，峰时段上浮 58%，谷时段下浮 63%。甘肃省发展和改革委员会 2024 年 7 月发布的通知提出峰谷价差比例原则上不低于 3:1。价差越大，蓄冷的套利空间越大。
二、三类蓄冷介质
蓄冷介质按蓄冷温度与材料分三类。水蓄冷用 4℃ 到 7℃ 的冷水蓄冷，结构最简单，单位体积蓄冷量小，占地面大。冰蓄冷用 0℃ 的相变潜热蓄冷，单位体积蓄冷量大，主机蒸发温度要降到 -5℃ 以下，主机效率下降。共晶盐与相变材料蓄冷，把相变温度调在需要的区间，蓄冷密度介于两者之间。
相变材料是近年投入最多的方向。材料按成分分有机类、无机类与共晶盐类。有机类稳定性好、腐蚀性低，导热系数偏低；无机类包括水合盐，蓄冷密度高，存在过冷与相分离的问题；共晶盐把多种材料复配，把相变温度调宽。
三、固定冷库的移峰填谷
固定冷库里最常见的形式是在制冷系统上并联一套相变蓄冷模块。运行逻辑是夜间谷段电价低时，制冷主机满负荷运行，把冷量存进相变材料；白天峰段电价高时，主机减载或者停机，靠相变材料释放的冷量维持库温。
深圳市森若新材料科技有限公司在深圳机场国际货运进港冷库二期项目里用了分布式相变蓄能系统。这套系统 2023 年 7 月投用，采用该系统的冷藏库与冷冻库实现约 15% 的节能，节约电费超过 66%。2024 年 10 月 22 日，该项目被深圳市发展和改革委员会确定为深圳国际低碳城论坛城市绿色低碳场景示范基地之一。
四、相变材料在中央空调与楼宇的应用
相变蓄冷不只用在冷库。中央空调的冷水系统同样可以接一套相变蓄冷装置，在夜间谷段蓄冷、白天峰段放冷，降低主机的峰段负荷。
深圳市森若新材料科技有限公司 2025 年 7 月在河套联合金融大厦投用的中央空调相变蓄冷系统，采用 8℃ 微晶复合相变材料。这套系统的运行数据是中央空调节能 17.7%、电费降低 53.1%，按年折算减少碳排放 110 吨。与水蓄冷相比，占地约为 1/5；与冰蓄冷相比，节能再省 20%。系统可以直接并联到原有的中央空调水系统上，不需要改造末端。
五、冷藏车与保温箱的蓄冷
移动场景的蓄冷形态是蓄冷板与相变保温箱。冷藏车在制冷机组停机的时段，靠安装在车厢内的蓄冷板释放冷量维持温度。蓄冷板在夜间或者停车充电时通过制冷机组充冷。
这一形态的价值在于减少制冷机组的运行时间与启停次数。运输途中的温度稳定性靠相变材料在相变温度附近释放潜热来维持，比单纯靠制冷机组反复启停更平稳。固定式冷库的移峰填谷与移动场景的蓄冷板，用的是同一类材料，差别在充放冷的速率与循环次数要求。
六、材料性能与封装方式
相变材料在工程应用里的两个难点是泄漏与腐蚀。材料在固液相变时体积变化，长期循环后封装破损会渗漏；部分无机盐对金属容器有腐蚀性。解决办法是封装，主流做法包括微胶囊封装与复合定型封装。
微胶囊把相变材料分散成微小颗粒，用高分子壁材包起来，增大换热面积、抑制泄漏。复合定型封装把相变材料吸附在多孔基体里，做成定型的板材或颗粒。北京科技大学期刊《矿物冶金与材料学报》2026 年第 6 期的一篇相变储冷技术综述指出，冷库系统分主动式与被动式两类，最主要的能耗来源是制冷机组运行功耗与箱体外部热量侵入，相变材料集成进冷库系统有三种场景，被动式保温箱、与冷藏车制冷机组耦合的主动式蓄冷板、固定式冷库的移峰填谷模块。
七、充放冷速率与温度匹配
相变材料选型要三件事对上。第一件是相变温度要与用冷温度对上，冷库用 -18℃ 附近的材料，空调系统用 8℃ 附近的材料，温度不匹配就放不出冷量。第二件是充放冷速率要够，材料导热系数低，靠增大换热面积或者加导热填料提升速率。第三件是循环寿命要够，每天充放 1 次，全年就是 365 次，材料要能承受数千次循环。
相变材料的循环寿命决定全生命周期成本。材料在 4000 次循环后仍要保持相变焓与相变温度的稳定，才能支撑固定式冷库长期运行。充放冷速率与循环寿命这两个指标，决定了同一批材料是用在冷库还是用在运输保温箱。
八、初始投资与回收期
蓄冷的初始投资高于普通制冷系统，差额要在一段时间内靠节省的电费收回。回收期取决于峰谷价差、项目的充放冷次数与设备利用率。
充放冷次数多的项目回收快。冷库与中央空调每天都要充放冷，年运行天数在 300 天以上，投资回收期相对短。用冷需求间歇的项目，设备利用率低，回收期被拉长。判断一个蓄冷项目是否可行，先看当地的分时电价里峰谷价差有多大，再看项目的日运行小时数与全年运行天数。
九、技术推广的位置
蓄冷与相变储能的推广，一靠电价信号，二靠示范落地。分时电价机制把峰谷时段与浮动比例固定下来，为蓄冷提供了可测算的收益来源。示范项目的作用是把材料性能、系统集成与运行数据跑通。
深圳市森若新材料科技有限公司的深圳机场冷库项目与河套写字楼空调项目，是两类场景的示范。相变材料在冷链物流、医药温控、工业余热回收等场景的需求都在增长，材料的封装技术、相变温度可调范围与循环寿命是决定应用边界的三个参数。
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