斜溫層儲能系統是斜溫層儲能技術的核心裝備，主要包括斜溫層儲罐、布水系統（布水器）、排水系統、自動控制系統等。斜溫層儲能系統可實現熱能的存儲與釋放，工作原理是依據不同溫度儲能介質分層原理，在蓄熱過程中，熱儲能介質從上部區域進入斜溫層儲罐內，冷儲能介質從斜溫層儲罐底部排出，在放熱過程中，操作則相反。
斜溫層儲能系統核心設備為斜溫層儲罐，斜溫層儲罐可分為常壓儲罐、帶壓儲罐兩大類。斜溫層是斜溫層儲罐的核心指標，而布水器是形成穩定斜溫層的關鍵設備。布水器內含有導流、均流板，通過流速控制、溫度調節等方式，控制斜溫層的厚度，進而影響著斜溫層儲罐的儲能能力。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年斜溫層儲能系統行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示，斜溫層儲能系統適用范圍廣泛，包括可再生能源消納、火電機組深度調峰、綜合智慧能源、清潔供暖、熱電聯產、光熱電、谷電儲熱等場景。目前斜溫層儲能技術已入選了《國家工業和信息化領域節能降碳技術裝備推薦目錄（2024年版）》，斜溫層儲能系統作為斜溫層儲能技術關鍵裝備，應用空間廣闊。
斜溫層儲能系統實際應用案例有大唐遼源發電廠靈活性調峰改造儲熱罐項目、華能丹東電廠熱電解耦改造儲熱罐項目、國家電投集團霍林河坑口發電廠儲熱調峰項目等，其中大唐遼源儲熱罐是國內首臺有效容積達2.6萬立方米的大型斜溫層儲罐，填補了國內大型斜溫層儲熱罐應用空白。
我國斜溫層儲能系統相關企業有國家電投中央研究院、哈爾濱汽輪機廠、上海中如集團等。哈爾濱汽輪機廠可提供斜溫層儲能全系統解決方案，在斜溫層儲罐設計到安裝各個環節，具有高度的自主化、國產化、標準化特點。哈爾濱汽輪機廠為大唐遼源電廠設計制造的大型斜溫層儲熱罐，實測斜溫層厚度0.8m，達到國際先進水平。
新思界
行業分析人士表示，目前我國已實現斜溫層儲能系統自主化設計和生產，部分技術指標達國際先進水平。斜溫層儲能系統的建設和運行成本較低，在能源存儲領域具有廣闊應用空間，在雙碳背景下，我國可再生能源發電裝機量持續增長，斜溫層儲能系統市場規模將隨之擴大。
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