德研发卡诺电池存储可再生能源

科技|来源:科技日报2022-11-11 09:30:18|网络编辑:刘艾

  科技日报柏林11月9日电 (记者李山)近日,德国航空航天中心(DLR)领导的科研团队成功建造并测试了以硝酸盐为储存介质的卡诺电池。这种电池装置可将电能以热能的形式储存起来,在需要的时候再用它来发电。未来这项技术有望在工业规模上平衡可再生能源的波动。

  储能是解决可再生能源并网问题的关键。在众多的储能技术中,以储热为基础的卡诺电池是很有发展前景的一种。它通过热和电的相互转化,能够不受地域限制的实现中等到大型规模的电能存储。

  DLR开发的潜热储存装置是其卡诺电池系统的核心,里面有大约两立方米的硝酸盐。高温热泵利用储存的电能将盐加热到150℃,盐受热融化并吸收更多的热量。第二个回路则将热量传递到热机,热机驱动带有发电机的涡轮机。这样电力就可根据需要反馈到电网中。

  该装置的特别之处在于它的热交换器。它们有两个通道,一个用于输入热能,另一个用于排出储存的热。这使得系统能够使用不同的制冷剂进行操作,以便耦合存储系统的不同部分。为了在蒸汽回路和盐之间进行有效的能量传递,热交换器具有类似于雪花状的横截面,这可以使盐的接触表面最大化。

  卡诺电池的尺寸、容量和能量管理可以定制,以满足特定需求。它还有一个优点是可同时提供电力和热量。储存的热量可直接用于许多工业过程。研究人员目前正在测试不同的负载场景、热流和温度曲线,以提高其整体效率。

  研究人员表示,卡诺电池具有在可持续能源经济中广泛使用的潜力。他们预计工业系统将在大约十年内投放市场,以后这些设计将可用于更长的存储时间和几兆瓦的输出。

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