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CSPPLAZA光熱發電網訊：可再生能源技術的(de)(de)主(zhu)要發展瓶頸之一(yi)是——當發電量超過需(xu)求時，如何(he)可靠地儲(chu)存多余的(de)(de)能量。針(zhen)對該問題全球多國機構和企業(ye)都在研究對策，而美(mei)國國家可再生能源實驗室（NREL）的(de)(de)研究人員(yuan)最近(jin)宣布的(de)(de)一(yi)個解決方(fang)案則非常有趣。

據了解(jie)，NREL研究人員近期公布(bu)的(de)是一項創新型(xing)熱能(neng)(neng)(neng)儲存技術(shu)，該技術(shu)選擇使用沙子來儲存能(neng)(neng)(neng)量。該技術(shu)可以利用風能(neng)(neng)(neng)和(he)太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)產生的(de)多(duo)余能(neng)(neng)(neng)量，并將其轉(zhuan)化(hua)為(wei)熱能(neng)(neng)(neng)儲存于硅(gui)砂中。

該(gai)技(ji)術被(bei)稱(cheng)(cheng)為(wei)"利用低成本(ben)熱能(neng)儲存(cun)和(he)高效動力循環實(shi)現經濟型的(de)長期(qi)電力儲存(cun)"，簡(jian)稱(cheng)(cheng)ENDURING，該(gai)技(ji)術被(bei)業界視為(wei)一種(zhong)可能(neng)改變游戲(xi)規(gui)則的(de)技(ji)術，將使可再生能(neng)源技(ji)術在(zai)未(wei)來更加可靠。據悉，ENDURING系統的(de)原型目前正在(zai)一個未(wei)披(pi)露的(de)地點(dian)進行(xing)測試。

工作溫度可達1200°C

任何在(zai)盛夏時節在(zai)海灘上行走過(guo)的人（尤其是在(zai)陽光普照的地方(fang)）都會(hui)知道，硅石(shi)或(huo)沙(sha)(sha)子(zi)在(zai)儲(chu)存和傳導(dao)熱能方(fang)面非常(chang)出色。上述創(chuang)新技術正是利用了(le)這一(yi)特性(xing)，通過(guo)重力將沙(sha)(sha)子(zi)送(song)入一(yi)個加熱器，然(ran)后將沙(sha)(sha)子(zi)顆粒(li)加熱到超過(guo)2,192°F（約合1200°C）。

ENDURING系(xi)統示(shi)意(yi)圖(tu)

如上(shang)圖，沙子(zi)被(bei)加(jia)(jia)熱之后就會被(bei)送入混凝土(tu)制成的絕緣(yuan)筒倉進行儲存(cun)。當(dang)需要(yao)釋放(fang)所儲存(cun)能量時(shi)，沙子(zi)會被(bei)送入一個(ge)熱交換器，然(ran)后通過熱交換將(jiang)氣體(ti)加(jia)(jia)溫增壓，以為渦(wo)輪機(ji)械和(he)旋(xuan)轉(zhuan)發電(dian)機(ji)提供動力(li)并產(chan)生電(dian)力(li)。

研究人員介紹，沙子儲(chu)存的熱能(neng)(neng)可以在(zai)能(neng)(neng)源需求高(gao)峰期釋(shi)放，此時風能(neng)(neng)和太陽能(neng)(neng)的發電(dian)量(liang)往(wang)往(wang)相(xiang)對較低（比如(ru)清(qing)晨或夜間），但卻是大多(duo)(duo)數(shu)人在(zai)家里同時使(shi)用多(duo)(duo)種電(dian)器的時候。

該儲存倉可以(yi)根據對能源(yuan)的(de)需求而(er)擴(kuo)大或(huo)(huo)縮小，但一般(ban)會(hui)有幾層樓高。該系統(tong)的(de)一大好(hao)處(chu)是——它既(ji)可以(yi)連(lian)接到(dao)電網，也可以(yi)安裝在退役的(de)煤電站(zhan)(zhan)或(huo)(huo)天然氣電站(zhan)(zhan)。

可助力逐步淘汰煤炭和天然氣

根(gen)據NREL發(fa)布的數據，一個單獨(du)的ENDURING系統能夠(gou)儲(chu)存多達(da)26,000兆瓦時的熱能。為了便于(yu)更直觀(guan)了解其(qi)規模，美國(guo)核管(guan)理委員會(hui)在一份報(bao)告指出，"對于(yu)傳統的燃煤電站來說，其(qi)一兆瓦的發(fa)電量(liang)相(xiang)當于(yu)400至900個家庭一年所(suo)消耗(hao)的電量(liang)"。

ENDURING項(xiang)目的研究(jiu)員Zhiwen Ma認為(wei)，該(gai)創新(xin)技術(shu)有可能(neng)在取代(dai)燃(ran)(ran)煤或(huo)天然(ran)氣等(deng)傳統燃(ran)(ran)料方面產生(sheng)巨(ju)大影(ying)響(xiang)。

更有利(li)的(de)(de)是(shi)，采用(yong)該技術建造的(de)(de)系統相對(dui)比較便(bian)宜(yi)。沙(sha)子的(de)(de)價格約為每噸50美元，這使得(de)它(ta)比制造鋰(li)電池的(de)(de)原材料要便(bian)宜(yi)得(de)多(duo)。同(tong)時，提取(qu)和采購沙(sha)子對(dui)環境也是(shi)相當(dang)有利(li)的(de)(de)。硅石（沙(sha)子）也恰好是(shi)地球上最豐富的(de)(de)物質之一，獲取(qu)非(fei)常方便(bian)。

另一位ENDURING的(de)研(yan)究人員(yuan)Patrick Davenport同(tong)意(yi)上述結論并認為，該系統可(ke)以(yi)幫助逐(zhu)步淘汰(tai)可(ke)持續(xu)性較(jiao)差的(de)能源。

Patrick Davenport表(biao)示：“具(ju)有(you)耐火絕緣(yuan)特性的沙子和混凝土(tu)筒(tong)倉是非常(chang)(chang)便宜的材料，可以實現低成(cheng)本的能源儲(chu)(chu)(chu)存。而電池存儲(chu)(chu)(chu)這(zhe)種常(chang)(chang)規四小(xiao)時存儲(chu)(chu)(chu)技術(shu)不(bu)能很好地擴展至(zhi)電網(wang)或城(cheng)市應用規模，我們需要更(geng)大規模的能源儲(chu)(chu)(chu)存技術(shu)，因此研究ENDURING技術(shu)很有(you)意義。”

附英文原文鏈接：//interestingengineering.com/surprise-hot-sand-can-save-extra-energy-from-wind-and-solar-power