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相變儲能是熱儲能的一種利用相變材料儲熱特性, 來儲存或者是釋放其中的熱量，從而達到一定的調節和控制該相變材料周圍環境的溫度, 從而改變能量使用的時空分布, 提高能源的使用效率。常見的相變狀態中，固-氣相變和液-氣相變在過程中有氣體產生，自身體積變化較大，因此較少被應用，固-固相變類型本身較少，固-液相變成為了應用中的主流。

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相變儲熱是利用儲熱材料在熱作用下發生相變而產生熱量儲熱的過程。相變儲熱具有儲能密度高，放熱過程溫度波動范圍小等優點得到了越來越多的重視。將相變儲熱材料應用于溫室來儲熱太陽能，應用到的相變儲熱材料主要有CaCl-6H2O、NaSO4-10H2O和聚乙二醇。太陽能熱發電儲熱系統中的相變儲熱材料主要為高溫水蒸氣和熔融鹽，利用熔融鹽作為儲熱介質具有溫度使用范圍寬，熱容量大，粘度低，化學穩定性好等特性，但鹽類相變材料在高溫下對儲熱裝置有較強的腐蝕性。

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從整個電力系統的角度看，儲熱的應用場景可以分為發電側、輸配電側和用電側三大場景。這三大場景又都可以從電網的角度分成能量型需求和功率型需求。能量型需求一般需要較長的放電時間，而對響應時間要求不高。與之相比，功率型需求一般要求有快速響應能力，但是一般放電時間不長（如系統調頻）。實際應用中，需要根據各種場景中的需求對儲熱技術進行分析，以找到比較適合的儲熱技術”。低溫相變儲熱材料主要有無機和有機兩類無機相變材料主要包括結晶水合鹽、熔融鹽、金屬或合金。