由美國國家可再生能源實驗室(NREL)和 Blue Frontier Inc. 共同開發的新型空調系統,正被視為減少建築冷卻開支及舒緩電網負擔的一種解決方案。這款名為 Energy Storing and Efficient Air Conditioner(ESEAC)的系統,將能量儲存技術與冷卻及濕度控制相結合。根據項目數據,該系統能夠將高峰時段空調電力需求降低超過 90%,並能使冷卻的電費降低超過 45%。這項技術的推廣,將有助於環保及經濟的雙重考量。
Blue Frontier 正在將這項技術商業化,並將其整合到其專用戶外空氣系統中,這是一個在佛羅里達州安裝的 20 噸設備,主要在太陽能光伏發電期間運行以控制溫度和濕度。NREL 的高級工程師及技術共同發明者 Eric Kozubal 表示:「這是空調技術的一大進步。我們重新思考了空調的運行方式,以及何時使用電力。ESEAC 將最耗能的過程轉移到非高峰時段,從而降低成本並緩解電網的需求。」
該系統的運作方式與傳統空調截然不同。傳統空調依賴蒸汽壓縮製冷,實現同時冷卻和除濕,但這種方法常常導致過度冷卻和再加熱,以維持舒適的環境。ESEAC 將這些任務分開處理,利用液體乾燥劑直接吸收來自進氣的濕氣,然後通過超高效的間接蒸發冷卻技術進行精確降溫。這種去耦合的方式減少了與傳統除濕相比所需的能量,並建立在三個與專用子系統相關的步驟上。
在充電過程中,稀釋的鹽基液體乾燥劑通過電驅動乾燥劑再生器分解為高濃度溶液和純水,而這個元件消耗了系統超過 90% 的電力。在儲存階段,濃縮的乾燥劑和純水被儲存在水箱中,有效地為後續使用儲存冷卻潛力。在放電過程中,該系統利用這些儲存的液體來乾燥和冷卻空氣,所需的電力僅限於泵和風扇。從空氣中吸收的濕氣會以稀釋的乾燥劑形式返回儲存。
根據在佛羅里達州邁阿密進行的一年模擬,20 噸的 ESEAC 系統將冷卻相關的電力消耗減少了 38%,高峰需求減少了 93%,年電費降低了 45%。這樣的情況在 15 年內可為每個單位節省約 165,000 美元。由於該系統將耗能的充電過程轉移至非高峰時段,因此能有助於平滑需求曲線,釋放電網容量用於其他用途。將能量儲存在鹽水和純水中的成本被認為大約是基於電池存儲的十分之一,這為大規模管理冷卻負荷提供了一種更低成本的方式。NREL 建築技術與科學中心主任 Achilles Karagiozis 表示:「空調是高峰需求的主要驅動因素,也是造成電網擴展成本上升的重要原因。ESEAC 在電力便宜時儲存能量,並在高峰時段使用,為能源儲存提供了以極低成本獲得的效益。」目前,ESEAC 系統正在美國多個地點安裝中。




