科技

科學家造出“盒子裡的太陽”來儲存可再生能源

來自麻省理工學院(MIT)的研究人員設計出一種新型的可再生能源儲存方法。這一儲存方法在概念上類似於一個懸掛在天空中為地球提供無限量能源的巨形球,因此人們將這一裝置稱為“盒子裡的太陽。”

就像太陽一樣,這個熱能網格儲存器-多結光伏裝置(TEGS-MJP)也含有白熱矽,但這個佈滿熔融矽的儲存器不能製造能源。不過,它可以儲存來自太陽能發電區和風力發電區的超額電力

在需要釋放能量的時候,光伏管會捕捉特殊管道在泵送熔融矽時釋放出來的光能。繼而光能會被轉化為電力,輸入電力網中。

來自麻省理工學院的研究人員表示,與使用大量的鋰離子電池儲存太陽能和風能相比,“盒子裡的太陽”系統是效率更高、成本更低的一種電網級儲能技術。研究人員還強調,與同等的水力電能儲存裝置相比,這種TEGS-MJP裝置僅消耗50%的成本。

“盒子裡的太陽”是聚光太陽能發電的繼承者

“盒子裡的太陽”繼承了其“祖先”——聚光太陽能發電的“血統”,研究人員試圖從太陽光中獲取更多能量。這個太陽能發電系統藉助許多的鏡子來把光線反射至中心結構,從而產生電能;而非一排排的太陽能電池板。

這一系統結構會吸收光線並將其轉化為熱能。它既可以立即把熱能轉化為電力,也能將熱能儲存起來、供後期使用。正好熱能比電力更好儲存。

該裝置將熱能儲存在內含熔融鹽的儲蓄罐內。這個不鏽鋼容器的內部溫度維持在1000華氏度。在提取記憶體的能源時,液化鹽會流過熱能轉換器,熱能使水沸騰並轉化為蒸汽,蒸汽驅動渦輪,從而產生電力。

聚光太陽能這一概念的缺陷在於它不能在高溫下執行,在降低天然氣成本方面仍需進一步作鬥爭。如果鹽的溫度超過1000華氏度,就會腐蝕不鏽鋼儲蓄罐並引發事故。

在熔融矽中儲存熱能,將熱能泵出即可產生能量

由Asegun Henry帶領的麻省理工學院(MIT)研究團隊曾經尋找能夠在更高溫下儲存熱能、且不會損壞儲蓄罐的替代介質。在確定矽這一物質之前,他們曾經嘗試過一系列的液體金屬。

眾所周知,矽是用於製作半導體的材料,是地球上儲量最豐富的金屬。矽能夠承受超過4000華氏度的溫度,其耐高溫能力是熔融鹽的4倍。

接下來,研究人員需要一個能夠承受高溫熔融矽的泵。2018年,Henry的研究團隊宣佈他們已經成功研發出世界上最耐熱的泵。

TEGS-MPV這一概念結合了熔融鹽和高溫泵的優點,形成一個更強大的熱能儲存系統。它可以儲存任何形式的可再生能源;當發熱材料產生電流時,它可以產生熱能。

一個“盒子裡的太陽”就能為10萬戶家庭提供電力。據報道,這個裝置可以應用於任何地方,包括水源匱乏、靠抽水水力發電的地區。

Reference:科技日報

看更多!請加入我們的粉絲團

轉載請附文章網址

不可錯過的話題