出资7500万美元！美欲加快熔融硅储热等低成本长时储能技能研

据外媒报导，美国动力部近来表明，将出资7500万美元制作一个国家级的储能技能研讨与开发中心，估计将于2025年正式投运。

据悉，该研制中心名为Grid Storage Launchpad(GSL)，将设30个独立研讨实验室，其间包含技能原型测验室和其它测验实验室，这些实验室将在实际电网条件下对各种储能技能进行测验，还将开设可包容不同的团队在其间进行协作研讨的作业区。

GSL研制中心将特别重视加快低本钱、长时储能技能的开发和布置。此外，GSL将在总部坐落华盛顿州里奇兰市的美国西北太平洋国家实验室(PNNL)上制作，一起美国动力部指定PNNL作为该研制中心的运营方，而华盛顿州、非营利科技开展安排Battelle和美国西北太平洋国家实验室(PNNL)将为该设备的制作供给资金支撑。

研讨方向将要点触及储热和储电，由于热能贮存本钱较低（约为电池的1/10），由麻省理工学院（MIT）提出的使用2400℃熔融硅完成长期热能贮存的方案也将成为挑选长时电网规划储能技能的重要研讨方向。

熔融硅热储能体系外形示意图

该想象首要触及将热量贮存在熔融硅中，新体系全称为“热能电网存储-多结光电”（简称TEGS-MPV），中心部分为熔盐电池。

在惯例光热电站选用的熔盐储热体系中，温度到达1000℉（538℃）之后，熔盐的腐蚀性会带来极大的影响。因而MIT团队期望寻觅另一种新资料，以完成更高的能量密度。

终究，研讨团队挑选了熔融硅来储能，其能够被加热到4000℉（2200℃），热传导性也适当超卓。

TEGS-MPV体系包含了两个高度隔热的储罐，它们由石墨制成、宽33英尺（约10米），其间一个罐子能够保存温度相对较低（3450℉/1900℃）的液态硅。

图：作业原理

研讨团队表明，在需求加热的时分，液态硅可从一渊源外部动力加热的管路中泵出。被加热后、温度较高的液态硅（4350℉/2400℃）则被贮存到另一个罐中。

据悉，这样一套TEGS-MPV体系能够为大约10万个家庭供电。抱负情况下，它能够贮存风能、太阳能等清洁可再生动力。

此外，该体系规划简直能够在任何地方布置，并且价格适当实惠——大约是抽水电站的一半（水泵本钱很高）。

一起，为避免熔融硅与石墨罐体产生腐蚀反响，研讨团队特别制作了一个测验用的迷你原型。结果表明，在满载加热到3600℉（1980℃）后一小时，熔融硅的确能够与石墨产生反响、并构成碳化硅。但好消息是，这层碳化硅并不会对罐体形成损坏，反而构成了一层薄薄的保护层。

据了解，美国动力部(DOE)发布公告标志着GSL研讨中心行将进入规划和制作阶段，接下来，PNNL将开端挑选项目制作承包商。依照美国动力部方案，该设备可能在本年晚些时分正式开建。

据美国储能协会介绍，2020年末美国经过一项法案，将在五年内供给10亿美元用于储能技能的研讨、开发和布置。一起，美国总统拜登的一项行政命令指示当即检查电池和储能资料供应链，并启动了“储能大应战”方案，该方案为长时储能技能供货商带来了比赛和期望。

此外，英国最近也发起了一项类似于“储能大应战”的建议，将为储能技能供给6800万英镑(9490万美元)的财政预算，具有长时储能技能的开发商能够参加其间，这个方案名称为“更长期的储能演示立异比赛”。意向参加此次比赛的电化学、热储能和“Power-to-X”储能技能需求证明具有继续放电储能的功能。