據(jù)《財聯(lián)社》消息,日前,美國公用事業(yè)規(guī)模的儲能技術(shù)開發(fā)商Fourth Power公司宣布,該公司已經(jīng)獲得1900萬美元的A輪融資,這筆資金將用于開發(fā)和部署熱儲能技術(shù)——位于波士頓附近一個1兆瓦時的原型設(shè)施,該設(shè)施預(yù)計將于2026年完工。
Fourth Power公司部署的“儲熱罐”
作為一種電網(wǎng)級儲能解決方案,F(xiàn)ourth Power旨在與大型鋰電池陣列在短時間5~10小時的范圍內(nèi)競爭——也就是在白天陽光好的時候儲存多余的太陽能,以便在夜間發(fā)電下降時使用。
但該公司表示,它在更長時間范圍內(nèi)(100小時)也有一戰(zhàn)之力,這將涵蓋“幾天的惡劣天氣和糟糕的可再生能源發(fā)電”的情況。該公司由比爾·蓋茨的突破能源風(fēng)險投資基金支持。
事實上,它原理很簡單:把多余的可再生能源用它來加熱一個高度絕緣的儲存系統(tǒng)。Fourth Power使用巨大的、超便宜的、儲量豐富的石墨塊來儲存大量能量。該公司將它們加熱到高達(dá)2500°C(4530°F)的白熱。
圖:加熱元件為液態(tài)錫加載能量,并將能量儲存在白熱石墨塊中
能量通過液態(tài)錫金屬在Fourth Power的系統(tǒng)中移動,這種金屬會在相對較低的232°C(450°F)下熔化。這是Fourth Power的秘密配方。在超過1000°C(1800°F)的高溫下,液態(tài)金屬會破壞金屬泵,但該公司的工程陶瓷設(shè)計解決了這一難題。
這些泵在石墨管道系統(tǒng)周圍移動過熱的液態(tài)錫,將熱量從加熱元件傳遞到石墨塊,然后在需要將其送回電網(wǎng)時將其從石墨塊傳遞到能量回收系統(tǒng)。
為了回收能量,將液態(tài)錫泵入一系列電池內(nèi)的許多狹窄的石墨管中。這些管道變成白熱并發(fā)出強烈的光,這些光通過熱光伏(TPV)電池收集。在這樣的溫度下,幾乎所有的熱傳遞都以光的形式發(fā)生,而不是傳導(dǎo)或?qū)α鳠幔@些TPV系統(tǒng)能夠利用光伏原理收集能量。
當(dāng)能量被收集時,液態(tài)錫從大約2400°C下降到1900°C(4350°F到3450°F),當(dāng)能量可用時,它被送回加熱元件“充電”。
該公司表示,將液態(tài)錫泵送系統(tǒng)和這些高效率的TPV電池結(jié)合起來,就能形成一個反應(yīng)迅速的熱電池,在需求激增的幾秒鐘內(nèi)將能量傳回電網(wǎng),并且具有前所未有的功率密度,因為該系統(tǒng)可以“傳遞比其他任何擁有相同尺寸設(shè)備的公司多10到100倍的熱量。”
值得注意的是,在制造成本方面,F(xiàn)ourth Power表示“絕對沒有競爭對手”。它幾乎全部由超便宜的石墨和錫制成,而不是昂貴的精煉鋰,所以鋰電池的安裝成本可能在每千瓦時330美元左右,但該設(shè)備可以以不到25美元的價格完成同樣的工作。
最后,它也比鋰更安全,因為它沒有熱失控或爆炸的可能性,即使液態(tài)錫設(shè)法從管道系統(tǒng)中逃脫,它也會在到達(dá)絕緣層或設(shè)施的混凝土地板時立即凍結(jié)成金屬,這些設(shè)施充滿氬氣以防止氧化。