我们了解了光热电站如何追踪太阳、汇聚光能。当太阳的热量可以被储存起来，一个更大胆的设想也随之出现，既然白天的阳光能够留到夜晚使用，那么夏天富余的太阳能，能不能一直保存到寒冷的冬天再用？
本期跟随中国科学院电工研究所王志峰研究员，一起了解跨季节储热技术吧。
视频文字整理如下：
主持人朝阳：欢迎来到前沿科技科普解读。我们认识了光热电站如何收集阳光、储存热量，我们也了解到，电站可以靠储热罐来实现夜间发电。不少观众就进一步展开了想象：既然热量可以存储，那么我们能不能把夏天获取的太阳能留存到冬天来使用呢？今天我们有请王老师王志峰来给我们大家解密一下跨季节的储热问题。
王志峰研究员：太阳光实现冬季供暖，也就是跨季节储热，是完全可以实现的。把夏天的热量存到冬天，这既是技术问题，也是工程上比较重要的问题，更是助力我们实现双碳目标的一项重要技术手段。
主持人朝阳：那大家肯定很好奇，夏天储存的热量留到冬天，实际能用的热能占比能有多少？储能效率大概是什么水平？
王志峰研究员：第一年储能会遇到不少问题，水刚刚注入，热损失比较大，效率大概是65%。等到第二年、第三年之后土壤温度逐步抬升，到第三至第五年的时候，效率可以达到85%‑90%，热量损失只有10%。
主持人朝阳：在这套跨季节储热系统当中，储热介质用的是水，对吧？
王志峰研究员：对。水的成本比较低廉，依靠水泵驱动水和换热器循环，它的换热系数比较高，可以达到 2000W/(m²·K) 。
主持人朝阳：了解了。如果把几千立方米的水存储长达好几个月，普通人第一反应就是水早就凉透了。想要让热量长久保存下来，需要依靠哪些关键条件呢？
王志峰研究员：这正是跨季节储热的核心技术点，有几个关键。第一就是保温，需要一个性能优良的顶盖。一座10万立方的水库，它的顶盖差不多有足球场那么大。这个顶盖实现难度很高，既要可以浮动、保温、防水，防止雨水灌入，还要便于施工。我们中科院电工所这边研究的方案是分体式模块化顶盖，但是模块拼接会产生缝隙，缝隙会造成散热，如何把缝隙散热控制到很小，就是我们重点研究的核心课题。
第二个关键点是水体温度分层，做到热上冷下。水体内部尽量不要流动。就好比日常生活里，无风的时候晒太阳会觉得很热，一旦有风，空气流动带走热量就会变凉快，水体一旦发生流动，热量也会流失。
主持人朝阳：那从技术层面，我们要怎么避免冷热水互相混合呢？
王志峰研究员：我们要保证注入的热水温度，始终比水体最上层的水温高出 5 摄氏度左右。热水自然停留在上层，下层温度低，就维持住上热下冷的温度分布。就像烧开水，如果从上部注入热水，就不会引发深度对流混合。
主持人朝阳：明白了。那如果遭遇连续寒冬，会不会出现储存热量不够用的情况？
王志峰研究员：这就要在水体系统设计阶段做好考量，采暖设计要参考寒冬标准，看是按照50年一遇，还是百年一遇的极端寒冬来设计。百年一遇属于极寒天气，发生概率低，但客观上有可能出现。对此我们准备了两类应对方案：一是原有锅炉房不要拆除，作为系统备用热源；二是家庭可以自备电炉、采暖空调这类简易采暖设备，极端低温时启用。
主持人朝阳：原来跨季节储热，不只是简单把热水存起来，隔热保温、水体分层，每一处设计都大有讲究。解决了热量跨季节存储的难题之后，储存起来的太阳光高温热能，还能解锁哪些新型应用呢？下一集，我们就一起来看一看，不靠柴火煤炭，单纯依靠阳光烧制陶瓷。