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CSPPLAZA光熱發電網訊：可再生(sheng)能(neng)(neng)源技術的主要發展瓶頸(jing)之一是——當(dang)發電量(liang)超(chao)過需求時，如何可靠地儲存多余的能(neng)(neng)量(liang)。針對該問題全球多國(guo)機構和企業都在研(yan)究對策，而美國(guo)國(guo)家可再生(sheng)能(neng)(neng)源實驗室（NREL）的研(yan)究人員最近(jin)宣布的一個解(jie)決方(fang)案(an)則非(fei)常有(you)趣。

據了解，NREL研究人員(yuan)近期公布(bu)的是(shi)一(yi)項創新型熱能(neng)(neng)儲(chu)(chu)存(cun)技術，該技術選擇使用(yong)沙子來(lai)儲(chu)(chu)存(cun)能(neng)(neng)量(liang)。該技術可(ke)以利用(yong)風能(neng)(neng)和(he)太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)產生的多余能(neng)(neng)量(liang)，并(bing)將其轉化為(wei)熱能(neng)(neng)儲(chu)(chu)存(cun)于硅砂中。

該(gai)技術(shu)(shu)被稱(cheng)為"利用低成本熱能儲(chu)存和高(gao)效動(dong)力循環實現經濟型的長期電力儲(chu)存"，簡稱(cheng)ENDURING，該(gai)技術(shu)(shu)被業界(jie)視為一(yi)(yi)種可能改(gai)變游(you)戲規則的技術(shu)(shu)，將(jiang)使可再生能源技術(shu)(shu)在(zai)未來更加可靠。據(ju)悉，ENDURING系統的原型目前正在(zai)一(yi)(yi)個未披露的地點(dian)進行測試。

工作溫度可達1200°C

任何在盛夏(xia)時節在海(hai)灘上行走過(guo)(guo)的人（尤(you)其是在陽光普(pu)照(zhao)的地方(fang)）都會(hui)知道，硅石或沙子在儲存和傳導(dao)熱能方(fang)面非常出(chu)色。上述創新技術正是利用了(le)這一特性，通過(guo)(guo)重力將沙子送入一個加熱器，然后將沙子顆粒加熱到(dao)超過(guo)(guo)2,192°F（約合1200°C）。

ENDURING系(xi)統示意圖

如上(shang)圖，沙子被加(jia)熱之后(hou)就(jiu)會被送入(ru)(ru)混凝土制成的(de)絕緣筒倉進行儲存。當(dang)需要釋(shi)放所儲存能量時(shi)，沙子會被送入(ru)(ru)一個熱交換(huan)器，然后(hou)通過熱交換(huan)將氣體(ti)加(jia)溫增壓，以為渦(wo)輪機械和(he)旋(xuan)轉(zhuan)發電(dian)機提供(gong)動力并產生(sheng)電(dian)力。

研究人員介(jie)紹(shao)，沙子儲(chu)存(cun)的(de)(de)熱能可(ke)以在(zai)能源需求高峰期(qi)釋放，此時風(feng)能和(he)太陽能的(de)(de)發電量往(wang)往(wang)相(xiang)對較低（比(bi)如清晨或夜間），但卻(que)是大(da)多(duo)數人在(zai)家里同時使用(yong)多(duo)種電器的(de)(de)時候。

該儲存倉(cang)可以根據對能源(yuan)的需求而擴大(da)或縮小，但一般會有幾層樓高(gao)。該系統的一大(da)好(hao)處是——它既(ji)可以連接到電(dian)(dian)網，也可以安裝在退(tui)役的煤電(dian)(dian)站或天(tian)然(ran)氣電(dian)(dian)站。

可助力逐步淘汰煤炭和天然氣

根(gen)據NREL發(fa)布的數(shu)據，一個(ge)單(dan)獨的ENDURING系統(tong)能(neng)夠儲存(cun)多達26,000兆瓦(wa)時(shi)的熱能(neng)。為了(le)便于(yu)更(geng)直觀(guan)了(le)解其規模(mo)，美(mei)國核(he)管理委(wei)員會在一份報告指出，"對(dui)于(yu)傳統(tong)的燃煤電站來說，其一兆瓦(wa)的發(fa)電量(liang)相當于(yu)400至900個(ge)家(jia)庭一年所消耗的電量(liang)"。

ENDURING項(xiang)目的研究(jiu)員Zhiwen Ma認為，該創新技術(shu)有(you)可能(neng)在取代燃煤或(huo)天(tian)然氣等(deng)傳統燃料方(fang)面產生巨大(da)影響。

更有(you)利(li)的是(shi)，采用該技(ji)術建造(zao)的系統相對比較便宜(yi)。沙子(zi)(zi)的價格約為每噸50美元，這使得它(ta)比制造(zao)鋰電池的原材料要(yao)便宜(yi)得多。同時，提(ti)取和采購沙子(zi)(zi)對環境也是(shi)相當有(you)利(li)的。硅石（沙子(zi)(zi)）也恰好是(shi)地球上最豐富的物質之一(yi)，獲取非常方便。

另一(yi)位ENDURING的研究人員(yuan)Patrick Davenport同意(yi)上述結論并認為，該系(xi)統可以幫助逐步(bu)淘(tao)汰(tai)可持續性(xing)較(jiao)差的能(neng)源。

Patrick Davenport表示：“具有耐火絕(jue)緣特性的(de)沙(sha)子和混凝土(tu)筒倉是非常便(bian)宜的(de)材料，可(ke)以實現低成本(ben)的(de)能源儲(chu)存(cun)。而電池(chi)存(cun)儲(chu)這(zhe)種常規(gui)(gui)四小(xiao)時存(cun)儲(chu)技(ji)術不能很好地擴展至電網或城(cheng)市應用規(gui)(gui)模(mo)，我們需要(yao)更大規(gui)(gui)模(mo)的(de)能源儲(chu)存(cun)技(ji)術，因(yin)此研(yan)究ENDURING技(ji)術很有意義。”

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