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CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：據(jù)外媒報(bào)道，美國能源部近日表示，將投資7500萬美元建設(shè)一個(gè)國家級(jí)的儲(chǔ)能技術(shù)研究與開發(fā)中心，預(yù)計(jì)將于2025年正式投運(yùn)。

據(jù)悉，該研發(fā)中心名為Grid Storage Launchpad(GSL)，將設(shè)30個(gè)獨(dú)立研究實(shí)驗(yàn)室，其中包括技術(shù)原型測試室和其它測試實(shí)驗(yàn)室，這些實(shí)驗(yàn)室將在現(xiàn)實(shí)電網(wǎng)條件下對各種儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行測試，還將開設(shè)可容納不同的團(tuán)隊(duì)在其中進(jìn)行協(xié)作研究的工作區(qū)。

GSL研發(fā)中心將特別關(guān)注加速低成本、長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)和部署。此外，GSL將在總部位于華盛頓州里奇蘭市的美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)上建造，同時(shí)美國能源部指定PNNL作為該研發(fā)中心的運(yùn)營方，而華盛頓州、非營利科技發(fā)展組織Battelle和美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室(PNNL)將為該設(shè)施的建設(shè)提供資金支持。

研究方向?qū)⒅攸c(diǎn)涉及儲(chǔ)熱和儲(chǔ)電，因?yàn)闊崮軆?chǔ)存成本較低（約為電池的1/10），由麻省理工學(xué)院（MIT）提出的利用2400℃熔融硅實(shí)現(xiàn)長時(shí)間熱能儲(chǔ)存的方案也將成為篩選長時(shí)電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的重要研究方向。

熔融硅熱儲(chǔ)能系統(tǒng)外形示意圖

該設(shè)想主要涉及將熱量儲(chǔ)存在熔融硅中，新系統(tǒng)全稱為“熱能電網(wǎng)存儲(chǔ)-多結(jié)光電”（簡稱TEGS-MPV），核心部分為熔鹽電池。

在常規(guī)光熱電站采用的熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)中，溫度達(dá)到1000℉（538℃）之后，熔鹽的腐蝕性會(huì)帶來極大的影響。因此MIT團(tuán)隊(duì)希望尋找另一種新材料，以實(shí)現(xiàn)更高的能量密度。

最終，研究團(tuán)隊(duì)選擇了熔融硅來儲(chǔ)能，其能夠被加熱到4000℉（2200℃），熱傳導(dǎo)性也相當(dāng)出色。

TEGS-MPV系統(tǒng)包含了兩個(gè)高度隔熱的儲(chǔ)罐，它們由石墨制成、寬33英尺（約10米），其中一個(gè)罐子可以保存溫度相對較低（3450℉/1900℃）的液態(tài)硅。

圖：工作原理

研究團(tuán)隊(duì)表示，在需要加熱的時(shí)候，液態(tài)硅可從一根由外部能源加熱的管路中泵出。被加熱后、溫度較高的液態(tài)硅（4350℉/2400℃）則被儲(chǔ)存到另一個(gè)罐中。

據(jù)悉，這樣一套TEGS-MPV系統(tǒng)能夠?yàn)榇蠹s10萬個(gè)家庭供電。理想情況下，它可以儲(chǔ)存風(fēng)能、太陽能等清潔可再生能源。

此外，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)幾乎可以在任何地方部署，而且價(jià)格相當(dāng)實(shí)惠——大約是抽水電站的一半（水泵成本很高）。

同時(shí)，為防止熔融硅與石墨罐體發(fā)生腐蝕反應(yīng)，研究團(tuán)隊(duì)特地制作了一個(gè)測試用的迷你原型。結(jié)果表明，在滿載加熱到3600℉（1980℃）后一小時(shí)，熔融硅確實(shí)能夠與石墨發(fā)生反應(yīng)、并形成碳化硅。但好消息是，這層碳化硅并不會(huì)對罐體造成破壞，反而形成了一層薄薄的保護(hù)層。

據(jù)了解，美國能源部(DOE)發(fā)布公告標(biāo)志著GSL研究中心即將進(jìn)入設(shè)計(jì)和建造階段，接下來，PNNL將開始選擇項(xiàng)目建設(shè)承包商。按照美國能源部計(jì)劃，該設(shè)施可能在今年晚些時(shí)候正式開建。

據(jù)美國儲(chǔ)能協(xié)會(huì)介紹，2020年底美國通過一項(xiàng)法案，將在五年內(nèi)提供10億美元用于儲(chǔ)能技術(shù)的研究、開發(fā)和部署。同時(shí)，美國總統(tǒng)拜登的一項(xiàng)行政命令指示立即審查電池和儲(chǔ)能材料供應(yīng)鏈，并啟動(dòng)了“儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)”計(jì)劃，該計(jì)劃為長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)供應(yīng)商帶來了競爭和希望。

此外，英國最近也發(fā)起了一項(xiàng)類似于“儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)”的倡議，將為儲(chǔ)能技術(shù)提供6800萬英鎊(9490萬美元)的財(cái)政預(yù)算，擁有長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)商可以參與其中，這個(gè)計(jì)劃名稱為“更長時(shí)間的儲(chǔ)能示范創(chuàng)新競賽”。意向參與此次競賽的電化學(xué)、熱儲(chǔ)能和“Power-to-X”儲(chǔ)能技術(shù)需要證明具備持續(xù)放電儲(chǔ)能的性能。