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最新文章2023-03-30

“沙电池”可以低成本存储太阳能和风能等可再生能源

“沙电池”可以低成本存储太阳能和风能等可再生能源

Polar Night Energy 的沙电池可储存热量以供数周甚至数月后使用。 它的工作原理是使用工业版的标准电阻加热元件将捕获的可再生电力转化为热空气，然后将热空气引导到沙子中。

芬兰公司 Polar Night Energy 和 Vatajankoski 建造了世界上第一个可运行的“沙电池”，它提供了一种低成本和低排放的方式来储存可再生能源。
该电池将热量储存在沙罐中，安装在能源公司 Vatajankoski 位于 Kankaanpää 镇的发电厂中，并接入当地的区域供热网络，为大约 10,000 人提供服务。
该技术背后的公司 Polar Night Energy 表示，它有助于解决向完全可再生能源过渡的关键障碍之一：如何储存它以在没有阳光或没有风的时候使用， 尤其是在需求量大的冬季使用。

Polar Night Energy 联合创始人兼首席技术官 Markku Ylönen 告诉 Dezeen：“从每生产一个能源单位的价格上来看，太阳能和风能已经非常具有竞争力。”
“它们唯一的问题是你无法真正选择何时生产。”
他说，虽然锂电池非常适合车辆，“如果我们谈论的是千兆瓦时或太瓦时的过剩电力，试图用锂电池来覆盖它在技术上是不可行的，而且成本也将是巨大的”。
“即使我们挖出了世界上所有的锂，我们也无法制造出足够大的电池来适应可再生能源生产的所有波动，”Ylönen 补充道。

Polar Night Energy 的沙电池可储存热量以供数周甚至数月后使用。它的工作原理是使用工业版的标准电阻加热元件将捕获的可再生电力转化为热空气，然后将热空气引导到沙子中。
热量从空气传递到沙子，沙子最终温度在 500 到 600 摄氏度左右，并能很好地保持热量。当需要使用它时，这个过程被反向操作，热空气汇集到用于家庭或工业的加热系统中。
据 Ylönen 称，该工艺成本低——沙子价格低廉，因此主要成本与设备和钢制储罐的建造有关。
它的碳排影响也很小，唯一的大量温室气体排放是建筑和沙子运输产生的排放，这些排放应该来自靠近电池站点的位置。
尽管在混凝土和玻璃制造中存在沙子短缺，但 Ylönen 表示，电池不需要这种细粒、高质量的沙子。
相反，他们可以使用建筑业拒绝使用的沙子，甚至是替代的“类沙材料”，Polar Night Energy 已经有了几个供应商。

Kankaanpää 电池直径 4 米，高 7 米，包含 100 吨沙子，但 Polar Night Energy 设想未来的电池达到宽 20 米，高 10 米。
这应该为电池提供 1 吉瓦时的存储容量，相当于 100 万千瓦时 (kWh)。英国家庭平均每月使用 1,000 千瓦时的天然气和 240 千瓦时的电力。
几个标准化尺寸的沙电池可以放置在大城市周围，为更多的人口提供服务。
由于转换过程效率低下，沙电池很可能仅用于提供热量而不是电力，但根据 Ylönen 的说法，全球的供暖需求足够庞大，拥有单独的存储系统也将是合理的。
“供暖部门的排放量约占世界排放量的四分之一或三分之一，”Ylönen 说。“就全球变暖而言，它与运输和食品行业一样，是危害最大的行业之一。”
乌克兰局势加剧了向可再生能源过渡的紧迫性，这导致能源成本不断攀升，并暴露出欧洲对俄罗斯石油和天然气的依赖。

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