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熱エネルギー貯蔵技術:現状と将来方向のレビュー

Peer Review Report For: Thermal Energy Storage Technologies: A Review of Current Landscape and Future Directions [version 2; peer review: 2 approved with reservations, 2 not approved] (原題)

Awash Tekle Tafere

ジャーナル2026-07-20#エネルギー転換経営インパクト: コスト削減対象セクター: cross_sector
DOI: 10.5256/f1000research.200560.r493374
原典: https://doi.org/10.5256/f1000research.200560.r493374

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本レビューは、顕熱・潜熱・熱化学・ハイブリッド型の熱エネルギー貯蔵(TES)技術を体系的に比較し、性能指標(エネルギー密度、効率、熱伝導率)と温度分類(低温・中温・高温)を整理する。ナノ強化相変化材料や可逆熱化学反応による季節貯蔵など最新の進展を紹介しつつ、材料耐久性、経済性、大規模展開の課題を指摘する。低炭素エネルギー転換と産業脱炭素への応用可能性を示す。

English

This review systematically compares thermal energy storage (TES) technologies—sensible, latent, thermochemical, and hybrid—highlighting performance metrics (energy density, efficiency, thermal conductivity) and a unified temperature classification. It covers advances like nano-enhanced phase change materials and reversible thermochemical reactions for seasonal storage, while identifying challenges in material durability, economic feasibility, and large-scale deployment. The paper provides a framework for selecting TES solutions to support low-carbon energy transitions and industrial decarbonization.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本では再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、需給調整や熱利用の脱炭素化が課題となっており、TES技術は工場や地域熱供給での活用が期待される。本レビューは技術選択の枠組みを提供し、日本の産業界や政策立案者が蓄熱技術の導入を検討する際の基礎資料となる。

In the global GX context

Globally, TES is recognized as a key enabler for integrating variable renewables and decarbonizing industrial heat. This review offers a structured comparison of TES technologies, which is valuable for policymakers and industry stakeholders aligning with net-zero targets and sustainable energy transitions.

👥 読者別の含意

🔬研究者:蓄熱技術の性能比較と課題を俯瞰するための基礎資料として有用。

🏢実務担当者:工場や地域熱供給での蓄熱システム選定の参考になる。

🏛政策担当者:再生可能エネルギー統合と産業脱炭素政策の技術的裏付けに活用できる。

📄 抄録(日本語訳)

熱エネルギー貯蔵(TES)は、再生可能エネルギーシステムの信頼性、柔軟性、および効率を向上させるための重要な技術である。本レビュー論文は、顕熱貯蔵(SHS)、潜熱貯蔵(LHS)、熱化学エネルギー貯蔵(TCES)、およびハイブリッドシステムなどのTES機構に関する包括的な研究を提供し、それらの動作原理、材料特性、および適用状況を強調する。主要な性能指標が体系的に評価される:SHS(50〜150 kJ/kg、70〜90%効率)、LHS(150〜250 kJ/kg、75〜95%効率)、およびTCES(250〜1200 kJ/kg、75〜90%効率)に加え、熱伝導率の範囲(0.2〜10 W/m.K)および環境影響が評価される。統一された温度分類が技術全体に適用される:低温(<200℃)、中温(200〜600℃)、および高温(>600℃)であり、比較分析における一貫性を確保する。本論文は、ナノ強化相変化材料、季節貯蔵のための可逆熱化学反応、および運用応答性と系統連系を改善する革新的なシステム設計を組み込むことによる熱エネルギー貯蔵の選択肢を示す。熱エネルギー貯蔵技術における substantial な進歩にもかかわらず、いくつかの重大な課題がその広範な採用と長期的な信頼性を引き続き妨げている。材料の耐久性、経済的実現可能性、および大規模展開の問題は、特に高温および長時間貯蔵用途において未解決のままである。これらの制限に対処することは、持続可能なエネルギーシステムを支援する上でTESの可能性を最大限に引き出すために不可欠である。本論文は、個々の貯蔵機構を強調し、技術的進歩、展開に関する洞察、および地域的関連性を統合して、低炭素エネルギー移行、産業脱炭素化、および気候レジリエントなインフラを支援するTESソリューションを選択および発展させるための枠組みを確立することをレビューする。

AI 翻訳(deepseek-v4-flash)。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract(原文)

Thermal Energy Storage (TES) is a critical technology for enhancing the reliability, flexibility, and efficiency of renewable energy systems. This review paper provides an inclusive study of TES mechanisms like sensible heat storage (SHS), latent heat storage (LHS), thermochemical energy storage (TCES), and hybrid systems, and emphasizing their operating principle, material property, and application context. Key performance indicators are systematically assessed: SHS (50&ndash;150 kJ/kg, 70&ndash;90% efficiency), LHS (150&ndash;250 kJ/kg, 75&ndash;95% efficiency), and TCES (250&ndash;1200 kJ/kg, 75&ndash;90% efficiency), alongside thermal conductivity ranges (0.2&ndash;10 W/m.K) and environmental impacts. A unified temperature classification is applied across technologies: low (&lt;200 &deg;C), medium (200&ndash;600 &deg;C), and high (&gt;600 &deg;C), ensuring consistency in comparative analysis. This paper shows thermal energy storage options by incorporating nano-enhanced phase change materials, reversible thermochemical reactions for seasonal storage, and innovative system designs that improve operational responsiveness and grid integration. Despite substantial advancements in thermal energy storage technologies, several critical challenges continue to hinder their widespread adoption and long-term reliability. Issues of material durability, economic feasibility, and large-scale deployment remain unresolved, especially for high-temperature and long-duration storage applications. Addressing these limitations is essential to unlock the full potential of TES in supporting sustainable energy systems. This paper reviews that to emphasize individual storage mechanisms, synthesizes technological progress, deployment insights, and regional relevance to establish a framework for selecting and advancing TES solutions that support low-carbon energy transitions, industrial decarbonization, and climate-resilient infrastructure.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。