Trends and Emerging Themes in Thermal Energy Storage: A Bibliometric Study

Abstract

Thermal energy storage (TES) systems play a pivotal role in the efficient integration of renewable energy sources into the global energy landscape. This bibliometric analysis delves into the evolving research landscape of TES systems, focusing on nearly 19000 scientific papers from the Scopus database as the primary source to identify key research trends, influential authors, and leading institutions shaping the field between 2000 and 2023. The analysis reveals a substantial surge in TES research over the past two decades due to factors such as advancing technology and increasing incentives. China has emerged as a global leader in this domain, followed closely by the United States and India. Xi'an Jiaotong University, De Lleida University, and Tsinghua University are the most prolific institutions in this field. The Journal of Energy Storage is the most frequently paper-published, followed by Applied Thermal Engineering and Applied Energy. Key research themes identified include the development, design, and optimization of heat storage systems, TES system integration with renewable energy sources, and the exploration of phase change materials for efficient energy storage. The analysis also highlights the contributions of prominent researchers in the field. Cabeza LF, Li Y, and Wang Y are identified as the most prolific authors, having made significant contributions to the advancement of TES technology. The increasing demand for sustainable and efficient energy solutions has spurred significant interest in TES systems. As the world transitions towards a low-carbon future, TES systems offer a promising solution for storing excess renewable energy and ensuring a reliable and sustainable energy supply.

Keywords

• Bibliometric analyses
• scopus
• thermal energy storage

Termal Enerji Depolamada Trendler ve Temalar: Bibliyometrik Bir Çalışma

Abstract

Termal enerji depolama (TES) sistemleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının küresel enerji sistemine verimli bir şekilde entegre edilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu bibliyometrik analiz, 2000 ile 2023 yılları arasında TES sistemleri üzerine şekillenen araştırma eğilimlerini, etkili yazarları ve alandaki önde gelen kurumları belirlemek amacıyla Scopus veri tabanındaki yaklaşık 19.000 bilimsel makaleyi incelemektedir. Analiz, son yirmi yılda gelişen teknoloji ve artan teşvikler gibi nedenlerden dolayı TES araştırmalarında önemli bir artış olduğunu ortaya koymaktadır. Bu alanda, Çin küresel bir lider olarak öne çıkarken, onu Amerika Birleşik Devletleri ve Hindistan takip etmektedir. Xi'an Jiaotong Üniversitesi, De Lleida Üniversitesi ve Tsinghua Üniversitesi, bu alandaki en üretken kurumlar olarak öne çıkmaktadır. Journal of Energy Storage, bu konuda en fazla makalenin yayımlandığı dergi olurken, onu Applied Thermal Engineering ve Applied Energy dergileri takip etmektedir. Ana araştırma temaları arasında ısı depolama sistemlerinin geliştirilmesi, tasarımı ve optimizasyonu; TES sistemlerinin yenilenebilir enerji kaynaklarıyla entegrasyonu; ve verimli enerji depolaması için faz değişim malzemelerinin araştırılması yer almaktadır. Analiz ayrıca, alandaki önde gelen araştırmacıların katkılarını da vurgulamaktadır. Cabeza LF, Li Y ve Wang Y, TES teknolojisinin ilerlemesine önemli katkılar sağlayan en üretken yazarlar olarak öne çıkmaktadır. Sürdürülebilir ve verimli enerji çözümlerine olan artan talep, TES sistemlerine olan ilgiyi önemli ölçüde artırmıştır. Dünya düşük karbonlu bir geleceğe doğru ilerlerken, TES sistemleri, fazla yenilenebilir enerjinin depolanması ve güvenilir, sürdürülebilir bir enerji arzının sağlanması için umut verici bir çözüm sunmaktadır.

Keywords

• Bibliyometrik analiz
• scopus
• termal enerji depolama

References

1. Al-Khoury, A., Hussein, S. A., Abdulwhab, M., Aljuboori, Z. M., Haddad, H., Ali, M. A., Abed, I. A., & Flayyih, H. H. (2022). Intellectual Capital History and Trends: A Bibliometric Analysis Using Scopus Database. Sustainability, 14(18), Article 18. https://doi.org/10.3390/su141811615
2. Aria, M., & Cuccurullo, C. (2017). bibliometrix: An R-tool for comprehensive science mapping analysis. Journal of Informetrics, 11(4), 959–975. https://doi.org/10.1016/j.joi.2017.08.007
3. Arslan, E., & Paker, S. (2023). Bibliometric and Qualitative Analysis of Workload Studies in the Maritime Sector. Journal of Marine and Engineering Technology, 3(2), Article 2. https://doi.org/10.58771/joinmet.1400314
4. Bashan, V., & Ust, Y. (2022). A Bibliometric Analysis and Evaluation of Hydrogen Energy: The Top 100 Most Cited Studies. El-Cezeri, 9(2), Article 2. https://doi.org/10.31202/ecjse.1001900
5. Brunelli, L., Borri, E., Pisello, A. L., Nicolini, A., Mateu, C., & Cabeza, L. F. (2024). Thermal Energy Storage in Energy Communities: A Perspective Overview through a Bibliometric Analysis. Sustainability, 16(14), Article 14. https://doi.org/10.3390/su16145895
6. Dincer, I. (2002). On thermal energy storage systems and applications in buildings. Energy and Buildings, 34(4), 377–388. https://doi.org/10.1016/S0378-7788(01)00126-8
7. Dincer, I., & Ezan, M. A. (2018). Heat Storage: A Unique Solution For Energy Systems. Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-319-91893-8
8. Dincer, İ., & Ezan, M. A. (Eds.). (2022). Energy: Concepts and Applications (1st ed.). Turkish Academy of Sciences. https://doi.org/10.53478/TUBA.978-625-8352-00-9

9. Dincer, I., & Rosen, M. A. (2021). Thermal Energy Storage: Systems and Applications. John Wiley & Sons.
10. Donthu, N., Kumar, S., Mukherjee, D., Pandey, N., & Lim, W. M. (2021). How to conduct a bibliometric analysis: An overview and guidelines. Journal of Business Research, 133, 285–296. https://doi.org/10.1016/j.jbusres.2021.04.070
11. Gunes, Ü. (2021). Bibliometric Analysis for the Field of Ocean Engineering. Gemi ve Deniz Teknolojisi, 219, Article 219.
12. Karakurt, A. S., Özsari, İ., Başhan, V., & Güneş, Ü. (2022). Evolution of steam turbines: A bibliometric approach. Journal of Thermal Engineering, 8(5), Article 5. https://doi.org/10.18186/thermal.1187839
13. Li, T., Chen, Q., Xi, Y., & Lau, Y.-Y. (2023). A 40-Year Bibliometric Analysis of Maritime English Research: Insights and Implications. Sustainability, 15(5), Article 5. https://doi.org/10.3390/su15054348
14. Masalacı, B. Ç. (2024). A Bibliometric Analysis of Mental Health and Wellbeing of Seafarers. Marine Science and Technology Bulletin, 13(1), Article 1. https://doi.org/10.33714/masteb.1404370
15. Mustapha, A. N., Onyeaka, H., Omoregbe, O., Ding, Y., & Li, Y. (2021). Latent heat thermal energy storage: A bibliometric analysis explicating the paradigm from 2000–2019. Journal of Energy Storage, 33, 102027. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.102027
16. Odoi-Yorke, F., Opoku, R., Davis, F., & Obeng, G. Y. (2024). Employing bibliometric analysis to identify the trends, evolution, and future research directions of sand-based thermal energy storage systems. Journal of Energy Storage, 94, 112343. https://doi.org/10.1016/j.est.2024.112343
17. Scopus. (2024). Document search. Scopus. https://www.scopus.com/search/form.uri#basic
18. Tarragona, J., de Gracia, A., & Cabeza, L. F. (2020). Bibliometric analysis of smart control applications in thermal energy storage systems. A model predictive control approach. Journal of Energy Storage, 32, 101704. https://doi.org/10.1016/j.est.2020.101704