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      投資7500萬美元!美欲加速熔融硅儲熱等低成本長時儲能技術研發!
      發布者:admin | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 2評論 | 13802查看 | 2021-03-18 20:37:46    

      CSPPLAZA光熱發電網訊:據外媒報道,美國能源部近日表示,將投資7500萬美元建設一個國家級的儲能技術研究與開發中心,預計將于2025年正式投運。


      據悉,該研發中心名為Grid Storage Launchpad(GSL),將設30個獨立研究實驗室,其中包括技術原型測試室和其它測試實驗室,這些實驗室將在現實電網條件下對各種儲能技術進行測試,還將開設可容納不同的團隊在其中進行協作研究的工作區。


      GSL研發中心將特別關注加速低成本、長時儲能技術的開發和部署。此外,GSL將在總部位于華盛頓州里奇蘭市的美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)上建造,同時美國能源部指定PNNL作為該研發中心的運營方,而華盛頓州、非營利科技發展組織Battelle和美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)將為該設施的建設提供資金支持。


      研究方向將重點涉及儲熱和儲電,因為熱能儲存成本較低(約為電池的1/10),由麻省理工學院(MIT)提出的利用2400℃熔融硅實現長時間熱能儲存的方案也將成為篩選長時電網規模儲能技術的重要研究方向。


      熔融硅熱儲能系統外形示意圖


      該設想主要涉及將熱量儲存在熔融硅中,新系統全稱為“熱能電網存儲-多結光電”(簡稱TEGS-MPV),核心部分為熔鹽電池。


      在常規光熱電站采用的熔鹽儲熱系統中,溫度達到1000℉(538℃)之后,熔鹽的腐蝕性會帶來極大的影響。因此MIT團隊希望尋找另一種新材料,以實現更高的能量密度。


      最終,研究團隊選擇了熔融硅來儲能,其能夠被加熱到4000℉(2200℃),熱傳導性也相當出色。


      TEGS-MPV系統包含了兩個高度隔熱的儲罐,它們由石墨制成、寬33英尺(約10米),其中一個罐子可以保存溫度相對較低(3450℉/1900℃)的液態硅。


      圖:工作原理


      研究團隊表示,在需要加熱的時候,液態硅可從一根由外部能源加熱的管路中泵出。被加熱后、溫度較高的液態硅(4350℉/2400℃)則被儲存到另一個罐中。


      據悉,這樣一套TEGS-MPV系統能夠為大約10萬個家庭供電。理想情況下,它可以儲存風能、太陽能等清潔可再生能源。


      此外,該系統設計幾乎可以在任何地方部署,而且價格相當實惠——大約是抽水電站的一半(水泵成本很高)。


      同時,為防止熔融硅與石墨罐體發生腐蝕反應,研究團隊特地制作了一個測試用的迷你原型。結果表明,在滿載加熱到3600℉(1980℃)后一小時,熔融硅確實能夠與石墨發生反應、并形成碳化硅。但好消息是,這層碳化硅并不會對罐體造成破壞,反而形成了一層薄薄的保護層。


      據了解,美國能源部(DOE)發布公告標志著GSL研究中心即將進入設計和建造階段,接下來,PNNL將開始選擇項目建設承包商。按照美國能源部計劃,該設施可能在今年晚些時候正式開建。


      據美國儲能協會介紹,2020年底美國通過一項法案,將在五年內提供10億美元用于儲能技術的研究、開發和部署。同時,美國總統拜登的一項行政命令指示立即審查電池和儲能材料供應鏈,并啟動了“儲能大挑戰”計劃,該計劃為長時儲能技術供應商帶來了競爭和希望。


      此外,英國最近也發起了一項類似于“儲能大挑戰”的倡議,將為儲能技術提供6800萬英鎊(9490萬美元)的財政預算,擁有長時儲能技術的開發商可以參與其中,這個計劃名稱為“更長時間的儲能示范創新競賽”。意向參與此次競賽的電化學、熱儲能和“Power-to-X”儲能技術需要證明具備持續放電儲能的性能。

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