新技術(shù)可在石頭中儲存可再生能源突破鋰電池局限
隨著GridScale示范工廠的建設(shè)，在石頭中存儲可再生能源的概念離實現(xiàn)又近了一步：該電站將成為丹麥最大的電力儲存設(shè)施，容量為10兆瓦時。豌豆大小的石頭，在大型的絕緣鋼罐內(nèi)被加熱到600°C。
這項技術(shù)將電能以熱能的形式儲存在石頭中，被稱為GridScale，它可以成為一種廉價而有效的替代鋰基電池中儲存太陽能和風(fēng)能的方法。就鋰電池的成本效益而言，它一般僅適用于4小時的短期能源供應(yīng)，而GridScale的電力存儲系統(tǒng)將有效地支持較長時期的電力供應(yīng)，最長可達一周。
這項技術(shù)的背后力量——氣候技術(shù)公司Stiesdal storage Technologies希望，能通過GridScale能源存儲系統(tǒng)，把在有風(fēng)和陽光的天氣產(chǎn)生的電力節(jié)省下來，供以后使用。
GridScale技術(shù)簡單點來看，就是在一套或多套絕緣鋼槽中加熱或冷卻玄武巖，將其壓碎成豌豆大小的小石頭。當(dāng)有來自風(fēng)能或太陽能的剩余能量時，存儲設(shè)施通過一個壓縮機和渦輪機系統(tǒng)充電，它將一個或多個裝滿冷石頭的儲水箱中的熱能，泵到相同數(shù)量的裝滿熱石頭的儲水箱中。
這意味著在冷槽里的石頭變得很冷，而在熱槽里它們變得很熱——溫度高達600攝氏度。熱量可以在石頭中儲存許多天，裝滿石頭的水箱的數(shù)量，可以根據(jù)所需的儲存時間長短而變化、
當(dāng)再次需要電力時，這一過程就發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，所以熱槽中的石頭會變冷，而冷槽中的石頭會變暖。該系統(tǒng)基于一種廉價的存儲材料和成熟的、眾所周知的充放電技術(shù)。
GridScale原型將是丹麥電力系統(tǒng)中最大的存儲設(shè)施，而一個主要的挑戰(zhàn)將是使存儲的靈活性以一種提供最佳價值的方式在電力市場上可用。這也將是項目的一部分。
該創(chuàng)新項目的全稱是“GridScale -高成本效益的大規(guī)模電力存儲”，該項目將運行三年，總預(yù)算為3500萬丹麥克朗(470萬歐元)。丹麥能源機構(gòu)下屬的能源技術(shù)發(fā)展和示范項目(EUDP)為該項目提供了2100萬丹麥克朗(280萬歐元)的資金。
除了Stiesdal和Andel公司，合作伙伴還包括奧爾胡斯大學(xué)(AU)、丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)、Welcon、BWSC (Burmeister Wain Scandinavian Contractor)、丹麥能源集團(Energi Denmark)和丹麥能源集群(Energy Cluster Denmark)。
合作伙伴將為石材存儲設(shè)施提供能源系統(tǒng)分析和設(shè)計優(yōu)化，并優(yōu)化技術(shù)概念，使GridScale技術(shù)成熟，成為一個隨時可以上市的可擴展解決方案。
例如，奧爾胡斯大學(xué)(AU)開發(fā)的歐洲能源系統(tǒng)模型將與丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)開發(fā)的渦輪機優(yōu)化模型相結(jié)合，以考量歐洲環(huán)境下石材存儲設(shè)施的潛在作用，并優(yōu)化設(shè)計。
原型儲存設(shè)施的確切地點尚未決定。當(dāng)下，探索在哪個國家、在何時落地這一綠色轉(zhuǎn)型技術(shù)會發(fā)揮最大的價值，以及尋找能為存儲解決方案優(yōu)化的能源技術(shù)組合，都將非常關(guān)鍵。奧胡斯大學(xué)機械與生產(chǎn)工程系副教授戈姆·布魯恩·安德烈森(Gorm Bruun Andresen)說：“我認為，石頭儲存技術(shù)在世界許多地方都有巨大潛力，在綠色轉(zhuǎn)型中可能具有巨大優(yōu)勢。”
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