研究项目：柏林气候中性的热能储存

柏林正迈向气候中和，而城市供热是这一转型的重要一环。为了帮助柏林实现这一目标，莱纳勒莫瓦纳研究所 (RLI)、生态经济研究所 (IÖW) 和气候保护、能源与交通研究所 (IKEM) 开展了一项联合研究。研究结果表明，柏林需要大型季节性储热系统。

为什么这些储热系统如此重要？它们可以在夏季储存多余的热量，并在冬季用热更高的时候使用。采用合适的储热系统，特别是含水层储热系统，柏林可以减少对化石燃料的依赖，并减轻电网压力。含水层储热系统可以在孤立的地下水层中储存和回收热量。

“储热技术使我们能够更高效地利用可再生能源，”RLI 的 Marie-Claire Gering 解释说，“它减少了对化石燃料的依赖，减轻了能源系统的负担，使其成为柏林实现碳中和供热的关键。” 然而，研究人员认为，在空间可用性、审批流程的不确定性以及地质条件信息方面，需要采取行动。

储热系统可以有效利用本地废热和可再生热源，例如数据中心、废水热能或太阳能热能。随着化石燃料价格上涨（源于排放交易和供暖电气化程度的提高），储热在经济上正变得越来越具有吸引力。

关于大规模短期热能储存，柏林可以大幅提高其整个供热体系中可再生能源热能的占比。长期储存的容量高达440千兆瓦时，可使可再生能源热能和废热的占比提高约5个百分点。同时，热水箱等短期储存设施可以稳定电网并缓冲峰值负荷，使现有短期储存容量增加两到三倍将大有裨益。

在分散式区域管网中，含水层蓄热可储存高达 33% 的年热量。这种蓄热方式对于数据中心或污水处理系统等城市废热源尤其有益，因为它能够充分利用这些废热源的能量，因此至关重要。

一个重大挑战是地上热能储存空间有限，同时还面临规划和法律方面的障碍。含水层储热等地下解决方案是一个很有前景的替代方案，但柏林地下地质条件是否适合此类储存仍需调查研究。参议院批准的地热路线图旨在填补这一知识空白。

除了这些技术挑战之外，审批程序的不确定性以及行政实践缺乏透明度也可能阻碍热能储存的实施。如果能通过政治推动，将热能储存定义为公共福利，则可以加速其扩张。其他挑战包括高昂的投资成本以及清洁能源转型中普遍存在的技术经济障碍。

该项目的成果为柏林追求气候中和的热力规划提供了宝贵的见解。