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美麻省理工学院设计新型储能系统 成本是抽水蓄能电站一半_esball官网

发布时间:2024-07-20

美国麻省理工学院的项目师们提出了一个概念性的设想方案,用在贮存可再生能源,如太阳能和风能,并按照需要将能源送回电网。该新型设想不但能够在太阳能、风能足够时为小城市供电,并且能够实现日夜供电。这项研究设想被颁发在《能源和情况科学》杂志上。

新系统本钱是抽水蓄能电站一半

此刻支流的储能体例是锂离子电池和抽水蓄能电站。锂离子电池已被认为是一种可行但高贵的贮存可再生能源的方式。抽水蓄能电站则是迄今为止最廉价的电网范围蓄能体例。

麻省理工学院的研究者开辟的新型储能体例为将太阳能或风能发生的过剩电力以热能的情势贮存在白热熔融硅容器中,然后在需要时将热能转换成电能。

研究人员估量,这类系统比锂离子电池要廉价很多,本钱年夜约是抽水蓄能电站的一半。

“即便我们此刻想以纯洁的可再生能源为根本来运转电网,我们也做不到。由于你需要用化石燃料涡轮机来填补可再生能源不克不及按需分派这一现实。”机器项目系副传授阿森格·亨利暗示。“我们正在开辟一项新手艺,假如成功,将处理能源和蔼候转变中最主要、最要害的问题,即能源贮存问题。”

硅元素阐扬要害感化

这个新的储能系统源在一个项目,在该项目中,研究人员寻觅提高集中式太阳能热发电效力的体例。与保守太阳能发电厂利用太阳能电池板将光转换为电能分歧,集中式太阳能热发电需要年夜面积的巨型反射镜,这些反射镜将阳光集中到中心塔上。在那边,光被转化为热,终究转化为电能。

“手艺之所以风趣,是由于一旦你进入了这类以聚焦光来取得能量的进程,相对贮存电力,你贮存热量将会廉价得 多。”亨利说。

集中式太阳能热发电厂把太阳能贮存在装满熔融盐的年夜罐子里,然后加热到1000华氏度摆布的高温,当需要电时,热盐经由过程热互换器把热量传送到蒸汽中,然后涡轮机把蒸汽酿成电力。亨利说“这类手艺已具有了一段时候,但人们一向认为其本钱不会低到足以与自然气相合作。

是以,假如找到在更高温度下操作的方式,就需要利用更有用的热机并下降本钱。”但是,假如操作人员将盐加热到极高温度,那末盐会侵蚀贮存其的不锈钢罐。

亨利的研究小组寻觅到了一种除盐以外的介质,这类介质能够在更高的温度下贮存热量。研究人员最后实验了液态金属,并终究锁定了硅——这类地壳中含量最多的元素,能够承受跨越4000华氏度的高温。

2017年,研究小组开辟了一种能够承受高温的泵,并且能够经由过程可再生贮存系 统来输送液态硅,这是吉尼斯世界记载中提到的一项豪举。自那次开辟以来,该团队一向在设想一个储能系统,能够集成如许一种高温泵。

3500~4300华氏度的轮回之旅

此刻,研究人员已找到了一种新的可再生能源贮存系统的概念,将其称之为TEGS-MJP,与保守凹透镜或中心塔来集热的体例分歧,他们间接把可再生能源发生的电力 (如太阳能和风能)转化为热能——电畅通过加热元件的进程。

该系统能够与现有的可再生能源系统配套,以捕捉白日过剩的电力,并将其贮存起来供往后利用。亨利说“假定每一个人下班回家,固然太阳就要落山了,但仍是很热,因而需要打开空调。这时候光伏发电将不会有太多的输出,这时候贮存的能量就派上用处了。”这个系统由一个石墨制成的、高峻的、高度绝缘的、布满液态硅的水箱构成,

水箱宽度为10米,最低温度几近到达3500华氏度。表露在加热元件中的一排管子将这个“冷水箱”毗连到另外一个“热水箱”。当城市太阳能发生的电进入这个系统时,这些能量被转换成加热元件的热量。同时,液态硅被泵出冷罐,当经由过程表露在加热元件下的排管时,进一步加热然落后入热罐。在那边,热能被贮存在年夜约4300华氏度的高温下。

当需要电力时,灼热的液态硅被泵入罐子中,特地的太阳能电池(多结光伏)将其能源转换为电能输送到电网中。冷却下来的硅能够被泵回冷水箱,直到下一轮存储——从而有用地充任一个年夜型的可充电电池。

亨利说“人们最先称我们的设想为‘盒子里的太阳’。这是一个很抽象的说法,它根基上就是一个很是强烈的光源,把所有的光源都装在一个盒子里,这个盒子能够搜集热量。

接待存眷抽蓄手艺交换,配合前进!


文章来源:esball官网

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