转自 建筑能源与热管理

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https://doi.org/10.1016/j.device.2026.101307

近日，香港城市大学吴伟教授团队在Cell Press姊妹刊Device上发表题为“Decarbonizing year-round heating and cooling with absorption thermal battery”文章。文章围绕吸收式热池（Absorption Thermal Battery, ATB）的工作原理、技术进展、典型应用及全球应用潜力展开系统分析，并进一步展望了新型工质高通量筛选、紧凑式结构和季节性储热等未来发展方向。

【背景介绍】

全球终端能源需求中，空间供热与供冷相关的热能消耗占比超过50%，对全球能源供需格局和低碳转型具有重要影响。随着可再生能源在建筑、工业及能源系统中的应用不断扩大，能源供应的间歇性与波动性使其难以持续匹配不同时段的供热与供冷需求。发展高效热能储存技术，实现能源供给与热能需求的时空协调，是提高可再生能源利用率、降低化石能源依赖和推动供热与供冷系统低碳化转型的重要途径。

传统显热和潜热储能技术主要依靠温度变化或相变过程储存能量，存在储能密度有限、长期储存热损失较大等问题。相比之下，吸收式热池则通过溶液浓度差储存能量，具有储能密度高、待机热损失低和冷热输出灵活等优势。吸收式热池可利用太阳能和工业余热等热源进行蓄能，并根据不同场景的能源需求提供供热或供冷效果，为提高可再生能源利用率和实现跨场景热能利用提供了新的技术途径。然而，其实际应用仍面临性能优化、工质筛选及负荷匹配等挑战，亟需进一步提升系统的综合性能与运行可靠性，拓展其在不同运行条件下的应用潜力。

【研究亮点】

针对上述问题，香港城市大学吴伟团队在Device期刊发表题为“Decarbonizing year-round heating and cooling with absorption thermal battery”（吸收式热池：面向供热与供冷脱碳的新型储能路径）论文，系统讨论了吸收式热池的技术进展与应用潜力，主要包括以下三方面内容：

（1）储能机理与技术进展的系统梳理：系统阐释吸收式热池的热化学储能原理，揭示其实现冷热双向输出和跨季节能量利用的基本机制。梳理先进循环（如多级循环、双效循环及压缩辅助等储能循环）的技术进展，分析不同循环构型在提高储能密度、提升储能效率及降低蓄能温度方面的作用；总结多级输出、变流量和多阶段运行等调控策略，阐明其改善冷热输出与动态负荷匹配、提升系统运行灵活性的技术路径。同时，梳理离子液体、深共熔溶剂及复合工质等新型吸收工质的发展，分析其在改善吸收性能、拓宽工质范围、克服结晶风险及降低系统成本方面的潜力。在此基础上，归纳现有技术在工质稳定性、传热/传质速率、系统紧凑化及长期储能等方面的主要挑战，为吸收式热池的性能优化与实际应用提供系统性参考。

（2）面向全年供热与供冷的多场景应用：系统梳理吸收式热池在建筑供暖/供热、温室环境调控、冷链及数据中心等领域的应用潜力，分析太阳能和工业余热驱动下的冷热输出特性及其与不同场景热需求的适配性。随着先进循环和新型工质的发展，部分系统的蓄能温度已降低至约50℃，并可根据循环构型和工质特性实现超过100℃的供热效果或低至−25℃的供冷效果。针对数据中心冷却，吸收式热池可通过回收余热储存冷量，并与电制冷设备及补充冷源协同运行，以满足持续冷却需求，同时在停电或制冷设备故障时提供应急冷却能力

（3）全球应用潜力评估与未来发展展望：基于2023年全年气象数据，评估太阳能驱动的吸收式热池在全球不同地区及季节的应用潜力。结果表明，太阳能驱动的吸收式热池在全球多个气候区具有应用潜力，但其输出性能存在明显的季节性和地域差异，主要受太阳辐射强度与环境温度的共同影响。进一步展望了高通量工质分子设计、紧凑式反应器以及跨季节储能等研究方向，为吸收式热池的实际性能提升和全球应用提供了参考。

【图文导读】

图1. 吸收式热池的热源、应用场景及储能性能。

图2. 太阳能驱动吸收式热池的全球季节性供热/供冷潜力。（A）4月至9月；（B）10月至次年3月；（C）12个代表性城市的气候条件及储能性能。

【作者简介】

丁志雄博士，深圳大学土木与交通工程学院特聘教授，国家高层次青年人才，注册公用设备工程师（暖通空调）。湖南大学本硕，香港城市大学博士及博士后。主要研究方向为建筑节能与储能技术，包括吸收式储能、相变储能、数据中心冷却、冷链车、太阳能利用、工业余热回收等。已发表学术论文50余篇，包括在Device、Energy Storage Materials、Applied Energy、Renewable & Sustainable Energy Reviews和Energy Conversion and Management等SCI期刊发表论文38篇；于Elsevier出版吸收式储能专著1部；谷歌学术总引用1700余次，H因子23；授权/申请中美专利9项。荣获华人能源与环境优秀博士生奖、亚洲国际发明金奖、中国（上海）国际发明创新展金奖、日内瓦国际发明展银奖、斯坦福Top2%顶尖科学家、香港城市大学研究生杰出学术奖等荣誉。受邀担任多个SCI期刊青年编委、客座编辑及审稿人。

隋云任博士，现任香港城市大学能源及环境学院博士后研究员。主要研究方向为柔性热泵及热储能技术。已发表学术论文30余篇；相关工作已授权中美专利5项，出版Elsevier专著1部。谷歌学术总引用850余次；荣获日内瓦发明展特许金奖、亚洲国际发明金奖、中国（上海）国际发明创新展金奖等荣誉。任SCI期刊Energy、Sustainability客座编辑和多个国际期刊审稿人。

吴伟博士，香港城市大学教授、博导，国家优青。研究热泵、热储能、热管理等。发表Nature Communications等SCI论文170余篇、英文专著2部，获中美专利30项、国际发明金奖11项。获国际制冷学会青年奖、美国NIST杰出研究员、Top2%全球顶尖科学家、全球能环优秀青年、全国暖通空调杰出青年、全国超材料优秀青年、城大能环杰出创新奖、清华特奖、清华学术新秀等荣誉。任RSER副主编、ENB领域编辑、多个SCI期刊编委。任中国制冷学会机器人与飞行器热管理工作委员会执行主任兼秘书长、中国制冷学会青年工作委员会副主任、国际能源工程大会共同主席、IEA-HPT与IEA-SHC专家、SOLAR.E联合创始人等。