新技術(shù)可在石頭中儲存可再生能源突破鋰電池局限

隨著GridScale示范工廠的建設(shè)，在石頭中存儲可再生能源的概念離實(shí)現(xiàn)又近了一步：該電站將成為丹麥最大的電力儲存設(shè)施，容量為10兆瓦時(shí)。豌豆大小的石頭，在大型的絕緣鋼罐內(nèi)被加熱到600°C。

這項(xiàng)技術(shù)將電能以熱能的形式儲存在石頭中，被稱為GridScale，它可以成為一種廉價(jià)而有效的替代鋰基電池中儲存太陽能和風(fēng)能的方法。就鋰電池的成本效益而言，它一般僅適用于4小時(shí)的短期能源供應(yīng)，而GridScale的電力存儲系統(tǒng)將有效地支持較長時(shí)期的電力供應(yīng)，最長可達(dá)一周。

這項(xiàng)技術(shù)的背后力量——氣候技術(shù)公司Stiesdal storage Technologies希望，能通過GridScale能源存儲系統(tǒng)，把在有風(fēng)和陽光的天氣產(chǎn)生的電力節(jié)省下來，供以后使用。

GridScale技術(shù)簡單點(diǎn)來看，就是在一套或多套絕緣鋼槽中加熱或冷卻玄武巖，將其壓碎成豌豆大小的小石頭。當(dāng)有來自風(fēng)能或太陽能的剩余能量時(shí)，存儲設(shè)施通過一個(gè)壓縮機(jī)和渦輪機(jī)系統(tǒng)充電，它將一個(gè)或多個(gè)裝滿冷石頭的儲水箱中的熱能，泵到相同數(shù)量的裝滿熱石頭的儲水箱中。

這意味著在冷槽里的石頭變得很冷，而在熱槽里它們變得很熱——溫度高達(dá)600攝氏度。熱量可以在石頭中儲存許多天，裝滿石頭的水箱的數(shù)量，可以根據(jù)所需的儲存時(shí)間長短而變化、

當(dāng)再次需要電力時(shí)，這一過程就發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，所以熱槽中的石頭會變冷，而冷槽中的石頭會變暖。該系統(tǒng)基于一種廉價(jià)的存儲材料和成熟的、眾所周知的充放電技術(shù)。

GridScale原型將是丹麥電力系統(tǒng)中最大的存儲設(shè)施，而一個(gè)主要的挑戰(zhàn)將是使存儲的靈活性以一種提供最佳價(jià)值的方式在電力市場上可用。這也將是項(xiàng)目的一部分。

該創(chuàng)新項(xiàng)目的全稱是“GridScale -高成本效益的大規(guī)模電力存儲”，該項(xiàng)目將運(yùn)行三年，總預(yù)算為3500萬丹麥克朗(470萬歐元)。丹麥能源機(jī)構(gòu)下屬的能源技術(shù)發(fā)展和示范項(xiàng)目(EUDP)為該項(xiàng)目提供了2100萬丹麥克朗(280萬歐元)的資金。

除了Stiesdal和Andel公司，合作伙伴還包括奧爾胡斯大學(xué)(AU)、丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)、Welcon、BWSC (Burmeister Wain Scandinavian Contractor)、丹麥能源集團(tuán)(Energi Denmark)和丹麥能源集群(Energy Cluster Denmark)。

合作伙伴將為石材存儲設(shè)施提供能源系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)優(yōu)化，并優(yōu)化技術(shù)概念，使GridScale技術(shù)成熟，成為一個(gè)隨時(shí)可以上市的可擴(kuò)展解決方案。

例如，奧爾胡斯大學(xué)(AU)開發(fā)的歐洲能源系統(tǒng)模型將與丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)開發(fā)的渦輪機(jī)優(yōu)化模型相結(jié)合，以考量歐洲環(huán)境下石材存儲設(shè)施的潛在作用，并優(yōu)化設(shè)計(jì)。

原型儲存設(shè)施的確切地點(diǎn)尚未決定。當(dāng)下，探索在哪個(gè)國家、在何時(shí)落地這一綠色轉(zhuǎn)型技術(shù)會發(fā)揮最大的價(jià)值，以及尋找能為存儲解決方案優(yōu)化的能源技術(shù)組合，都將非常關(guān)鍵。奧胡斯大學(xué)機(jī)械與生產(chǎn)工程系副教授戈姆·布魯恩·安德烈森(Gorm Bruun Andresen)說：“我認(rèn)為，石頭儲存技術(shù)在世界許多地方都有巨大潛力，在綠色轉(zhuǎn)型中可能具有巨大優(yōu)勢。”

譯/前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組