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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(zhong)心名為Grid Storage Launchpad(GSL)，將設30個獨(du)立研究實(shi)驗室，其中(zhong)包(bao)括技(ji)術原型測(ce)(ce)試(shi)室和其它測(ce)(ce)試(shi)實(shi)驗室，這些(xie)實(shi)驗室將在現實(shi)電網條件下對各種儲能(neng)技(ji)術進行測(ce)(ce)試(shi)，還將開(kai)設可容納不同的團隊(dui)在其中(zhong)進行協作(zuo)研究的工作(zuo)區。

GSL研(yan)發中心將(jiang)特別關(guan)注加(jia)速低成本、長時儲能技(ji)術的(de)開發和部(bu)署(shu)。此(ci)外，GSL將(jiang)在總(zong)部(bu)位于(yu)華盛(sheng)頓州里奇蘭(lan)市的(de)美國西北太平(ping)洋國家實(shi)驗室(shi)(PNNL)上建造，同時美國能源(yuan)部(bu)指定PNNL作(zuo)為(wei)該研(yan)發中心的(de)運(yun)營方，而華盛(sheng)頓州、非營利科技(ji)發展組織Battelle和美國西北太平(ping)洋國家實(shi)驗室(shi)(PNNL)將(jiang)為(wei)該設施的(de)建設提(ti)供資金支持。

研(yan)究(jiu)方向將重(zhong)點涉(she)及儲(chu)(chu)熱和儲(chu)(chu)電(dian)，因為(wei)熱能(neng)儲(chu)(chu)存成本較低（約(yue)為(wei)電(dian)池的1/10），由麻省理(li)工學院（MIT）提出的利用2400℃熔融硅(gui)實現(xian)長時(shi)間熱能(neng)儲(chu)(chu)存的方案也(ye)將成為(wei)篩選(xuan)長時(shi)電(dian)網規模儲(chu)(chu)能(neng)技術的重(zhong)要(yao)研(yan)究(jiu)方向。

熔融硅熱儲能系統外形示意圖

該設(she)想(xiang)主要(yao)涉及將熱(re)(re)量儲存在熔融(rong)硅中，新(xin)系統全稱為“熱(re)(re)能電(dian)網存儲-多結光電(dian)”（簡稱TEGS-MPV），核心部分為熔鹽電(dian)池(chi)。

在常規光熱電站(zhan)采用的(de)熔鹽儲熱系統中，溫度(du)達到1000℉（538℃）之(zhi)后，熔鹽的(de)腐(fu)蝕(shi)性(xing)會(hui)帶來極大的(de)影響。因此MIT團隊希望尋找另一種新材料，以實現(xian)更高(gao)的(de)能量密度(du)。

最終，研究團隊(dui)選擇了熔融(rong)硅來(lai)儲能(neng)，其能(neng)夠被(bei)加熱到4000℉（2200℃），熱傳導性也相當出色(se)。

TEGS-MPV系統包(bao)含(han)了兩個(ge)高(gao)度隔(ge)熱的(de)儲罐(guan)，它(ta)們由石(shi)墨制成、寬33英尺（約10米），其中一個(ge)罐(guan)子可以保存溫度相對較(jiao)低(di)（3450℉/1900℃）的(de)液(ye)態硅。

圖：工作原理

研究團(tuan)隊表示，在需要(yao)加(jia)熱(re)的時候，液態硅可(ke)從一根由(you)外部能源加(jia)熱(re)的管路(lu)中泵(beng)出。被加(jia)熱(re)后、溫度(du)較高的液態硅（4350℉/2400℃）則被儲存到另(ling)一個罐中。

據悉(xi)，這樣一套TEGS-MPV系統能夠為大約10萬個家(jia)庭供電。理想情況(kuang)下(xia)，它可以儲(chu)存(cun)風(feng)能、太(tai)陽能等清潔(jie)可再生能源。

此(ci)外，該系統設計幾乎可以在任(ren)何地(di)方(fang)部署(shu)，而且價(jia)格相(xiang)當(dang)實惠(hui)——大(da)約是抽水電站的(de)一(yi)半（水泵成(cheng)本(ben)很高）。

同(tong)時，為防止熔融硅(gui)與(yu)石墨(mo)罐(guan)體發生腐蝕反(fan)應，研(yan)究團隊特(te)地(di)制作了(le)一個測(ce)試(shi)用的迷你原型。結(jie)果表明，在滿(man)載加熱到3600℉（1980℃）后(hou)一小時，熔融硅(gui)確實(shi)能夠與(yu)石墨(mo)發生反(fan)應、并(bing)形成(cheng)(cheng)碳化(hua)硅(gui)。但好消息(xi)是，這層(ceng)碳化(hua)硅(gui)并(bing)不會對罐(guan)體造成(cheng)(cheng)破壞，反(fan)而形成(cheng)(cheng)了(le)一層(ceng)薄薄的保(bao)護層(ceng)。

據了解，美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)部(DOE)發布公告(gao)標志(zhi)著GSL研究中心(xin)即將進入設(she)計(ji)和建(jian)造階段(duan)，接下來(lai)，PNNL將開始選擇項目建(jian)設(she)承包商。按照美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)部計(ji)劃，該設(she)施可能(neng)在今年晚(wan)些時候正式開建(jian)。

據美(mei)國(guo)儲(chu)能(neng)協會介紹，2020年(nian)底(di)美(mei)國(guo)通過(guo)一(yi)項(xiang)法案，將在(zai)五年(nian)內(nei)提(ti)供10億美(mei)元用于儲(chu)能(neng)技術(shu)的研究、開(kai)發(fa)和(he)(he)部署(shu)。同時(shi)，美(mei)國(guo)總統拜登的一(yi)項(xiang)行政(zheng)命令指示立即審查電池和(he)(he)儲(chu)能(neng)材(cai)料(liao)供應鏈(lian)，并啟動了“儲(chu)能(neng)大挑戰”計劃(hua)，該計劃(hua)為長(chang)時(shi)儲(chu)能(neng)技術(shu)供應商帶來(lai)了競爭和(he)(he)希望(wang)。

此外，英(ying)國最近也(ye)發起(qi)了一項類似于“儲(chu)(chu)(chu)能(neng)大挑(tiao)戰”的倡議，將為儲(chu)(chu)(chu)能(neng)技(ji)術提供6800萬英(ying)鎊(bang)(9490萬美元(yuan))的財(cai)政預算，擁(yong)有長時儲(chu)(chu)(chu)能(neng)技(ji)術的開(kai)發商可以參(can)與其中，這(zhe)個計(ji)劃名稱為“更長時間(jian)的儲(chu)(chu)(chu)能(neng)示(shi)范創新競賽”。意(yi)向參(can)與此次競賽的電化學、熱儲(chu)(chu)(chu)能(neng)和“Power-to-X”儲(chu)(chu)(chu)能(neng)技(ji)術需要(yao)證明具備(bei)持續放電儲(chu)(chu)(chu)能(neng)的性能(neng)。