译自：Nature《Increasing the sustainability of buildings by using thermal energy storage》
建筑环境的最终能耗取决于瞬时能源需求与现场能源供应之间的错配：当环境热量充足时，建筑需要制冷，而当周边环境寒冷时，建筑需要供暖。热能储存（Thermal energy storage 简称：TES）技术，可通过储存环境热、可再生热或废热，供后续供暖需求时使用，从而有助于降低建筑的全球变暖潜势。
近日，西班牙莱里达大学Luisa F. Cabeza团队在Nature Reviews Clean Technology上发文，评估了热储能技术的经济、环境和社会层面。热能储存罐需要高充放电功率，这就要求开发新型换热器和储能介质（如相变材料）。将热能储存整合到区域能源社区中，可降低能源成本，并减少空间供暖和生活热水加热产生的排放。
但仍面临挑战，例如价格波动以及用于季节性储能的长期热化学储能技术部署问题。通过采用包括人工智能技术在内的先进控制系统，可提高热储能系统的运行效率。随着热储能系统日益复杂，循环设计理念和终端用户参与，有助于优化未来热储能系统开发。
图1 在住宅/商业楼宇，热能储存技术的建议用途
图2 热能储存Thermal energy storage，TES技术
图3 在建筑物中，热能储存TES集成
该综述系统评述了显热（如水、混凝土）、潜热（如石蜡、盐溶液相变材料）与热化学（如硅胶、沸石、水合盐）三类储热材料。聚焦于材料封装技术（如宏观/微观封装、形状稳定化）、热导率增强（添加纳米颗粒、金属泡沫）及系统集成（与建筑围护结构、暖通空调系统结合），并通过仿真与实测验证节能效果。推动了高能量密度、长循环寿命储热材料研发；促进了生物基、废弃物衍生等可持续材料应用。
科普解读：建筑也能像“保温杯”一样储存热量：“热能储存”技术，让建筑在白天存下多余的热量或冷量，晚上再释放出来，从而大幅节约空调和暖气的耗能。目前主要使用三种“储热材料”：一是靠温差储热的水或混凝土；二是利用融化凝固存热的“相变材料”，如特殊蜡或盐；三是通过化学反应储热的特种材料。这些材料可藏在墙体、地板甚至地下，配合智能控制系统，实现“闲时储能、忙时用能”。
文献链接：
Cabeza, L.F., Zsembinszki, G., Palomba, V. et al. Increasing the sustainability of buildings by using thermal energy storage. Nat. Rev. Clean Technol. (2026).
https://doi.org/10.1038/s44359-025-00123-4