近日，德國(guó)航空航天中心(DLR)領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)成功建造并測(cè)試了以硝酸鹽為儲(chǔ)存介質(zhì)的卡諾電池。這種電池裝置可將電能以熱能的形式儲(chǔ)存起來(lái)，在需要的時(shí)候再用它來(lái)發(fā)電。未來(lái)這項(xiàng)技術(shù)有望在工業(yè)規(guī)模上平衡可再生能源的波動(dòng)。

儲(chǔ)能是解決可再生能源并網(wǎng)問(wèn)題的關(guān)鍵。在眾多的儲(chǔ)能技術(shù)中，以?xún)?chǔ)熱為基礎(chǔ)的卡諾電池是很有發(fā)展前景的一種。它通過(guò)熱和電的相互轉(zhuǎn)化，能夠不受地域限制的實(shí)現(xiàn)中等到大型規(guī)模的電能存儲(chǔ)。

DLR開(kāi)發(fā)的潛熱儲(chǔ)存裝置是其卡諾電池系統(tǒng)的核心，里面有大約兩立方米的硝酸鹽。高溫?zé)岜美脙?chǔ)存的電能將鹽加熱到150℃，鹽受熱融化并吸收更多的熱量。第二個(gè)回路則將熱量傳遞到熱機(jī)，熱機(jī)驅(qū)動(dòng)帶有發(fā)電機(jī)的渦輪機(jī)。這樣電力就可根據(jù)需要反饋到電網(wǎng)中。

該裝置的特別之處在于它的熱交換器。它們有兩個(gè)通道，一個(gè)用于輸入熱能，另一個(gè)用于排出儲(chǔ)存的熱。這使得系統(tǒng)能夠使用不同的制冷劑進(jìn)行操作，以便耦合存儲(chǔ)系統(tǒng)的不同部分。為了在蒸汽回路和鹽之間進(jìn)行有效的能量傳遞，熱交換器具有類(lèi)似于雪花狀的橫截面，這可以使鹽的接觸表面最大化。

卡諾電池的尺寸、容量和能量管理可以定制，以滿(mǎn)足特定需求。它還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)提供電力和熱量。儲(chǔ)存的熱量可直接用于許多工業(yè)過(guò)程。研究人員目前正在測(cè)試不同的負(fù)載場(chǎng)景、熱流和溫度曲線(xiàn)，以提高其整體效率。

研究人員表示，卡諾電池具有在可持續(xù)能源經(jīng)濟(jì)中廣泛使用的潛力。他們預(yù)計(jì)工業(yè)系統(tǒng)將在大約十年內(nèi)投放市場(chǎng)，以后這些設(shè)計(jì)將可用于更長(zhǎng)的存儲(chǔ)時(shí)間和幾兆瓦的輸出。