科学家造出“盒子里的太阳”来储存可再生能源

作者:光伏协会    浏览:14    发布时间:2019-3-10 11:24:59

来自麻省理工学院(MIT)的研究人员设计出一种新型的可再生能源储存方法。这一储存方法在概念上类似于一个悬挂在天空中为地球提供无限量能源的巨型球,因此人们将这一设备称为“盒子里的太阳”。

就像太阳一样,这个热能网格储存器-多结光伏设备(TEGS-MJP)也含有白热硅,但这个布满熔融硅的储存器不能制造能源。不过,它可以储存来自太阳能发电区和风力发电区的超额电力。

在需要释放能量的时候,光伏管会捕捉特殊管道在泵送熔融硅时释放出来的光能。继而光能会被转化为电力,输入电力网中。

来自麻省理工学院的研究人员表示,与使用大量的锂离子电池储存太阳能和风能相比,“盒子里的太阳”系统是效率更高、成本更低的一种电网级储能技术。研究人员还强调,与同等的水力电能储存设备相比,这种TEGS-MJP设备仅消耗50%的成本。

“盒子里的太阳”是聚光太阳能发电的继承者

“盒子里的太阳”继承了其“祖先”——聚光太阳能发电的“血统”,研究人员试图从太阳光中获取更多能量。这个太阳能发电系统借助许多的镜子来把光线反射至中心结构,从而产生电能;而非一排排的太阳能电池板。

这一系统结构会吸收光线并将其转化为热能。它既可以立即把热能转化为电力,也能将热能储存起来、供后期使用。正好热能比电力更好储存。

该设备将热能保存在内含熔融盐的储蓄罐内。这个不锈钢容器的内部温度维持在1000华氏度。在提取内存的能源时,液化盐会流过热能转换器,热能使水沸腾并转化为蒸汽,蒸汽驱动涡轮,从而产生电力。

聚光太阳能这一概念的缺陷在于它不能在高温下运行,在降低天然气成本方面仍需进一步作斗争。如果盐的温度超过1000华氏度,就会腐蚀不锈钢储蓄罐并引发事故。

在熔融硅中储存热能,将热能泵出即可产生能量

由Asegun Henry带领的麻省理工学院(MIT)研究团队曾经寻找能够在更高温下储存热能、且不会损坏储蓄罐的替代介质。在确定硅这一物质之前,他们曾经尝试过一系列的液体金属。

众所周知,硅是用于制作半导体的材料,是地球上储量最丰富的金属。硅能够承受超过4000华氏度的温度,其耐高温能力是熔融盐的4倍。

接下来,研究人员需要一个能够承受高温熔融硅的泵。2018年,Henry的研究团队宣布他们已经成功研发出世界上最耐热的泵。

TEGS-MPV这一概念结合了熔融盐和高温泵的优点,形成一个更强大的热能储存系统。它可以储存任何形式的可再生能源;当发热材料产生电流时,它可以产生热能。

一个“盒子里的太阳”就能为10万户家庭提供电力。据报道,这个设备可以应用于任何地方,包括水源匮乏、靠抽水水力发电的地区。