近日，德國航空航天中心(DLR)領導的科研團隊成功建造并測試了以硝酸鹽為儲存介質(zhì)的卡諾電池。這種電池裝置可將電能以熱能的形式儲存起來，在需要的時候再用它來發(fā)電。未來這項技術有望在工業(yè)規(guī)模上平衡可再生能源的波動。
儲能是解決可再生能源并網(wǎng)問題的關鍵。在眾多的儲能技術中，以儲熱為基礎的卡諾電池是很有發(fā)展前景的一種。它通過熱和電的相互轉(zhuǎn)化，能夠不受地域限制的實現(xiàn)中等到大型規(guī)模的電能存儲。
DLR開發(fā)的潛熱儲存裝置是其卡諾電池系統(tǒng)的核心，里面有大約兩立方米的硝酸鹽。高溫熱泵利用儲存的電能將鹽加熱到150℃，鹽受熱融化并吸收更多的熱量。第二個回路則將熱量傳遞到熱機，熱機驅(qū)動帶有發(fā)電機的渦輪機。這樣電力就可根據(jù)需要反饋到電網(wǎng)中。
該裝置的特別之處在于它的熱交換器。它們有兩個通道，一個用于輸入熱能，另一個用于排出儲存的熱。這使得系統(tǒng)能夠使用不同的制冷劑進行操作，以便耦合存儲系統(tǒng)的不同部分。為了在蒸汽回路和鹽之間進行有效的能量傳遞，熱交換器具有類似于雪花狀的橫截面，這可以使鹽的接觸表面最大化。
卡諾電池的尺寸、容量和能量管理可以定制，以滿足特定需求。它還有一個優(yōu)點是可同時提供電力和熱量。儲存的熱量可直接用于許多工業(yè)過程。研究人員目前正在測試不同的負載場景、熱流和溫度曲線，以提高其整體效率。
研究人員表示，卡諾電池具有在可持續(xù)能源經(jīng)濟中廣泛使用的潛力。他們預計工業(yè)系統(tǒng)將在大約十年內(nèi)投放市場，以后這些設計將可用于更長的存儲時間和幾兆瓦的輸出。
