太阳能储能技术主要包括机械能、电能和热能的储存。热能是最普遍的能量形式。所谓热能储存，就是把一个时期内暂时不需要的多余热量通过某种方式收集并储存起来，等到需要时再提取使用。

6.1.2.1　按热能储存的时间长短分类

可以分为随时储存、短期储存和长期储存三大类。

（1）随时储存以小时或更短的时间为周期，其目的是随时调整热能供需之间的不平衡。例如，利用太阳热水系统进行地板辐射采暖时，其蓄热水箱的作用在于蓄热和放热，使房屋采暖维持供需之间的平衡。

（2）短期储存以天或周为蓄热的周期，其目的是为了维持一天（或一周）的热能供需平衡。例如，太阳能集热器只能在阳光好的天气吸收太阳的辐射热，因此集热器收集到的除了满足阳光好的天气供应热水的需要外，还应将部分热能储存起来，供夜晚或阴雨天使用。

（3）长期储存以季节或年为储存周期，其目的是为了调节季节（或年）的热量供需关系。例如把夏季的太阳能或工业余热长期储存下来，供冬季使用；或者冬季将天然冰储存起来，供来年夏季使用。

6.1.2.2　按热能储存的方法分类

按热能储存的方法可以分为显热储存、潜热储存、化学能储存和地下含水层蓄热四大类。

（1）显热储存是通过蓄热材料温度升高来达到蓄热的目的。蓄热材料的比热容越大、密度越大，所蓄的热量也越多。水的比热容最大，单位体积的热容也最大，因此水是一种比较理想的蓄热材料。在蓄热材料的选择方面，价格便宜且易大量取得无疑也是一个重要因素。在太阳能采暖系统中都必须配备蓄热装置，采用空气作为吸热介质的太阳能采暖系统通常选用岩石床作为热储存装置中的蓄热材料，采用水作为吸热介质的太阳能采暖系统则选用水作为蓄热材料。

（2）潜热储存是利用蓄热材料发生相变而蓄热。由于相变的潜热比显热大得多，因此潜热储存有更高的储能密度。通常潜热储存都是利用固体—液体相变蓄热，因此，熔化潜热大、熔点在适应范围内、冷却时结晶率大、化学稳定性好、热导率大、对容器的腐蚀性小、不易燃、无毒以及价格低廉是衡量蓄热材料性能的主要指标。液体—气体相变蓄热应用最广的蓄热材料是水，因为水具有汽化潜热较大、温度适应范围较大、化学性质稳定、无毒、价廉等许多优点。但水在汽化时有很大的体积变化，所以需要较大的蓄热容器，只适用于随时储存或短期储存。

（3）化学能储存是利用某些物质在可逆反应中的吸热和放热过程来达到热能的储存和提取。这是一种高能量密度的储存方法，但在应用上还存在不少技术上的困难，目前尚难实际应用。(www.daowen.com)

（4）地下含水层蓄热。采暖和空调是典型的季节性负荷，如何采用长期储存的方法来应付这类负荷一直是科学家关注的问题。地下含水层蓄热就是解决这一问题的途径之一。

含水层储能是利用地下岩层的孔隙、裂隙、溶洞等储水构造以及地下水在含水层中流速慢和水温变化小的特点，用管井回灌的方法，冬季将冷水或夏季将热水灌入含水层储存起来。由于灌入含水层的冷水或热水有压力，它们推挤原来的地下水而储存在井周围的含水层里。随着灌入水量的增加，灌入的冷水或热水不断向四周迁移，从而形成“地下冷水库”或“地下热水库”。当需要提取冷水或热水时，再通过管井抽取（图6.1）。

图6.1　含水层储能示意图

蓄热含水层必须具备灌得进、存得住、保温好、抽得出等条件，才能达到储能的目的，因此适合蓄热的含水层必须符合一定的水文地质条件：

1）含水层要具备一定的渗透性，含水的厚度要大，储水的容量要多。

2）含水层中地下水热交换速度慢，无异常的地温梯度现象。

3）含水层的上下隔水层有良好的隔水性，能形成良好的保温层。

4）含水层蓄热后不会引起其他不良的水文地质和工程地质现象，如地面沉降、土壤盐碱化等。

用作含水层储能的回灌水源主要有地表水、地下水和工业排放水。地表水是指江河、湖泊、水库或池塘等水体。工业排放水则可分为工业回水和工业废水两大类。前者如空调降温使用过的地下水，一般不含杂质，是含水层回灌的理想水源。工业废水含有多种盐类和有害物质，不能作为回灌水源。回灌水源的水质必须符合一定要求，否则会使地下水遭受污染。

除了地下水含水层蓄热外，大规模的土壤库蓄热、岩石库蓄热等地下储能方法也有较好的发展前景。