中国作为一个人口众多的国家,随着国民经济增长,人民生活水平的提高,其对能源的消耗量越来越大,消费总量已经位居世界第一。在众多的能源消耗中,北方集中供热的负荷能耗占据了相当大的一部分。在集中供热需求极剧增加的北方,存在着许多的大型风电场区,大面积的“弃风”现象越来越受到社会的重视。相变蓄热技术是一种在缓解日益上升供暖需求的同时,减少大面积的“弃风”情况的一种需求侧管理手段。相变蓄热技术通过平移供热机组的尖峰热负荷,在提升供热机组的调峰能力同时,适当降低供热机组的热出力大小,为风电消纳提供空间。本文主要针对相变蓄热装置在集中供热系统中的应用进行了研究。本文首先讨论了蓄热技术与相变蓄热技术的原理与分类,针对相变蓄热装置在热网中的布置形式、安装位置、连接形式进行了讨论,并对比分析了相变蓄热和显热蓄热的各种特点,寻求相变蓄热装置的最佳使用条件和形式。分析结果显示,相变蓄热装置蓄热形式宜采用分布式蓄热的模式,安装位置宜位于供热管网的二次侧;与热网的连接方式宜采用并联连接。依据相变蓄热装置的使用形式,在系统的规划层面上,建立了含相变蓄热的供热系统年总费用技术经济模型,该模型包括系统热力模型和系统经济模型,并将粒子群算法作为该模型最优解的求解方法。然后以哈尔滨市为例,分析了在该市供热条件下相变蓄热装置的适用情况。在系统日常运行调度层面,建立了热用户系统动态模型和日运行优化模型。前者以集总参数法为基础,包括围护结构动态模型,供热系统热传导模型和建筑物内空气动态热平衡模型;后者则是包括均匀供给和非均匀供给两种供给模型。最后以某一小型商业楼为例,分析了不同供给模型下的建筑物内温度和供能情况,寻找最优的日运行策略。