储能三合一！我国团队破解冷热电联供难题，能效飙至190%

当风电光伏因阴晴不定沦为“垃圾电”，传统储能还在为40%的能效天花板挣扎时，上海交通大学团队在《能源前沿》发布突破性综述：热机械储能（TMES）技术通过冷、热、电三联供，竟让系统整体能效飙升至190%！这相当于每度电创造双倍能量价值，为风光电消纳装上“能量倍增器”。

风光电的“救星”：四类储能技术组队打配合

传统锂电储能如同“短跑选手”——放电时长难超4小时，而抽水蓄能又受制于地理条件。研究团队发现，压缩空气（CAES）、液态空气（LAES）、泵热（PTES）和二氧化碳（CES） 四类TMES技术，能像“能量银行”般将富余风光电转化为热/冷能长期存储。其中CAES技术最成熟，已在上海某五星酒店实现76%的综合能效，年省电费54%；而LAES凭借-196℃液态空气储冷能力，可为数据中心提供“天然冷库”；PTES则通过“热能搬运工”热泵循环，实现高达130%的电力转化效率。

“能量魔术”揭秘：一度电如何变两度？

核心技术在于冷热电协同调度。以液态空气储能（LAES）为例：充电时，富余电力驱动压缩机将空气压成液体，同时收集压缩热（约200℃）；放电时，液态空气气化释放超低温冷能（-196℃），而存储的热能预热气体驱动涡轮发电。一存一放间，电能、80℃热水和7℃冷冻水同步输出，实现“一次投入，三倍产出”。丹麦某医院实测显示，该系统供电成本低至76美元/兆瓦时，仅为当地峰电价格的1/3。

效能天花板突破：热泵循环“点石成金”

最大亮点在泵热储能（PTES）——其热泵循环如同“能量放大器”，能将低品位工业余热（40℃）升级为115℃高品位热能。实验证明，整合工业废热后，系统电力转化效率从46%飙升至130%，且通过阶梯式储热罐设计，可同时输出550℃蒸汽（工业用）和-150℃深冷（医疗用），覆盖钢铁厂到生物实验室的全场景需求。

成本困局：高温部件卡住产业化脖子

技术仍有硬伤。PTES系统压缩机需耐受550℃高温，相当于让“钢铁侠战衣材料”持续工作，当前寿命仅千小时。团队坦言：“这如同让普通发动机扛火箭推进器，材料瓶颈亟待突破。”对比显示，CAES因依赖地下洞穴，每兆瓦投资超200万元；而二氧化碳储能（CES）虽无地理限制，但设备成本高达170美元/兆瓦时，商业化仍存壁垒。

未来已来：AI调度员2027年上岗

研究者描绘出清晰路线：
▶️ 短期突围：2025年建成50兆瓦级CAES-冷热联供示范站，为工业园区减碳30%
▶️ 技术升级：用陶瓷基复合材料攻克PTES高温部件，目标2027年寿命突破万小时
▶️ 智慧大脑：AI动态优化储能策略，如上海酒店案例中通过调节冷热输出比例，使电费支出再降24%

“当每一缕风光电都被‘压榨’出冷热能，零碳城市才不是梦。”
——论文通讯作者赵耀