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    二號站登錄測速把電存在“石塊”里,白熱塊能作為可再生能源的存儲方式嗎?

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    未來5年內,運營一家燃煤或天然氣電廠要比建造風電或太陽能電廠貴得多。實際上,彭博新能源財經的一項新研究表明,在世界上大多數地區,建造一座新的太陽能電廠已經比運營一家燃煤和天然氣電廠便宜了。

    但要想完全轉向間歇性能源,迫切需要低成本、可靠的、隨處可建的能源存儲設施。一些初創公司認為答案就藏在利用電力將烤面包機線圈加熱到高溫這一過程中。

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    加州森尼維爾市的Antora Energy公司想用碳塊來進行熱能存儲,而波士頓的電氣化熱解決方案公司(Electrified Thermal Solutions)則在尋求資金用導電陶瓷塊來建造類似系統。他們的愿景十分相似,都是使用多余的可能再生電力來將熱塊加熱到1500℃以上,然后在電網需要時再將二號站登陸測速鏈接轉化為電力。

    為了降低如今支持風能和太陽能的天然氣電廠的成本,能源存儲的成本必須達到約10美元/千瓦時。每個創業公司都表示它的熱系統能夠實現這一價格。如今鋰離子電池的價格約為140美元/千瓦時,麻省理工學院的經濟學者最近發布的一項研究表明,鋰離子電池的價格可在幾年內降到100美元/千瓦時以下,100美元/千瓦時正是展現出優于化石燃料競爭力的價格。

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    Antora的聯合創始人兼首席科學官賈斯汀布里格斯(Justin Briggs)說,為了實現該目標,他與2018年一起創辦該公司的大衛比爾曼(David Bierman)和安德魯波內克(Andrew Ponec)考慮了幾種能源存儲技術。二號站登陸測速鏈接中包括當前占主導地位的抽水儲能(將水抽到較高位置,在水回落時轉動渦輪機),以及類似的新型重力儲能方法(舉起35噸重的物體,然后讓二號站登陸測速鏈接墜落)。

    最終,加熱碳塊憑借高能量密度、低成本、高擴展性以及簡單易行勝出。二號站登陸測速鏈接能量密度為每立方米幾百千瓦時,與鋰離子電池相當,比抽水儲能和重力儲能高出幾百倍,而且后兩者2號站線路測速“需要被山隔開的兩個水庫或像摩天大樓那么大的物塊架” ,布里格斯說。

    Antora使用的是煉鋼爐和鋁廠作為電極的石墨塊。布里格斯說:“(二號站登陸測速鏈接)產量已經達到了1億噸,我們可以接入這一供應鏈?!辈祭锔袼乖O想的石墨塊尺寸與宿舍用冰箱差不多,這種冰箱通常采用模塊單元封裝,外面用一般工業絕緣材料包裹。

    “用電將二號站登陸測速鏈接加熱后,真正的問題在于如何重新轉化熱量?!?布里格斯說。用熱量驅動渦輪機是一個選擇。不過Antora選擇了熱光伏,一種類似太陽能電池的設備,二號站登陸測速鏈接可將熾熱碳塊所發出的紅外輻射和光轉換為電能。大規模生產時,這種半導體設備的價格會顯著下降,二號站登陸測速鏈接每瓦的成本比渦輪機低。此外,與規模越大、效果越好的渦輪機不同,熱光伏無論規模大小,表現都很優異。

    熱光伏已經出現了幾十年,但Antora2號站線路測速是開發了一種新系統。該公司的顧問理查德斯旺森(Richard Swanson)在20世紀70年代末期就是該技術的早期開拓者。之前,這種設備將熱轉換為電的效率一直只有20%多,直到2020年,Antora團隊創造了一個轉換效率超過30%的世界紀錄。該公司的方法是,用高性能的III-V價半導體代替硅,2號站線路測速采用了不會穿過半導體而導致能量損失的低能量紅外光等設計。Antora在半導體后面放置一個反光鏡,將紅外線反射回石墨塊,實現熱回收。

    這種技術已經流行起來了。Antora獲得了來自美國國防部高級研究計劃局(ARPA-E)的早期投資,并成為2017年Activate創業基金項目的成員。此外,該公司2號站線路測速獲選加入了由美國政府機構國家可再生能源實驗室(NREL)管理的殼牌創新制勝加速器(Shell GameChanger Accelerator)項目。最近,該公司獲得了風險投資人和加州能源委員會的資助來擴大技術規模,并將于2022年為一位神秘客戶建造一個試驗系統。

    2020年成立的電氣化熱解決方案公司是2021年Activate項目的一員,該公司采取的方法略微不同。該公司的聯合創始人喬伊卡貝爾(Joey Kabel)和丹尼爾斯塔克(Daniel Stack)選擇用陶瓷塊作為熱存儲介質。尤二號站登陸測速鏈接值得注意的是,他們選擇的是目前用于在煉鋼廠捕獲廢熱的蜂巢陶瓷塊。由于陶瓷不導電,因此在陶瓷塊中進行摻雜,使二號站登陸測速鏈接導電,并用電加熱到2 000℃。

    斯塔克說,他們計劃為這種存儲熱能開拓一個廣闊的市場。他們可以用它驅動燃氣渦輪機發電,或用于二號站登陸測速鏈接他高溫工藝,例如水泥生產和煉鋼等。

    這兩家公司目前2號站線路測速在致力于解決一些技術問題,例如避免陶瓷隨時間氧化或蒸發。該系統的最終壽命將為20年以上,這是超越電池的另一項優勢??ㄘ悹栒f,他們現在正在建造臺式原型機,最終全尺寸系統的外形將與大型谷倉相當,每立方米能夠存儲600千瓦時電力,這與Antora的能量密度相當。

    這兩家公司都需要幾年時間才能建造出全尺寸裝置。如果能證明自己,二號站登陸測速鏈接中一家或兩家公司將為21世紀電網的高成本效益存儲技術鋪平道路?!拔覀兿胗每稍偕鸁嵯到y取代燃燒過程,實現工業和發電部門脫碳?!彼顾苏f。

    文章來源: 追求新知


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