岩石可能是储存间歇性可再生能源扩大其用途的关键

桑迪亚国家实验室正在与新墨西哥州的 CSolPower LLC 合作开发一种经济实惠的可再生能源存储方法。该合作伙伴关系的主要目标是过渡到零碳太阳能和风能发电。

“当可再生能源不可用或电网需求大幅增加时，你需要拥有储能和可调度电力，”桑迪亚热能存储机械工程师卢克·麦克劳林(Luke McLaughlin)说。“通过这个项目，我们将可再生能源集成到充电热能存储系统中。我们的目标是开发这项技术，并将其推广到可以使用风能和光伏能源为系统充电的地方。”

该系统由固定在床上的岩石组成，可以用空气加热或冷却以储存热能。“我们了解到，景观美化公司的砾石可以成功用于该系统，无需大量清洗或准备，”桑迪亚机械工程师内森·施罗德 (Nathan Schroeder) 说。

施罗德表示，桑迪亚设计了一个小型 100 千瓦时测试装置，用于在国家太阳能热测试设施测试岩床的性能。正在安装光伏电池板，并进行了更新，以证明该床能够使用间歇性能源充电。

“岩石热能储存的优点之一是它可以在任何地方建造，”2019 年在阿尔伯克基共同创立了 CSolPower 的 Walter Gerstle 说。“它可以商品化，不需要广泛的许可。我们相信，与其他方法相比，它可以更快、更经济地实施。”

成本是一个关键因素。

施罗德说：“降低热能存储系统或一般能源存储系统的成本，增加了在工业中部署这些系统的潜力，并增加了采用可再生能源的可能性。”

CSolPower的技术专注于长期储能，这意味着它可以提供数小时至数月的能量存储。在测试过程中，该床充入了温度为 500 摄氏度(或高于 900 华氏度)的空气，并且系统保持该温度长达 20 小时。

“我们成功地为系统充电和放电，到目前为止，系统的性能与我们的预测和建模相符，”施罗德说。

该技术提供了一种减少对化石燃料热源依赖的方法。

“一种自然的方法是将白天产生的多余电力储存为热量，然后在晚上用它来加热水和房屋。这是小规模使用这种存储选项的一个例子，”格斯特尔说。

原型测试将持续到 2024 年 6 月。

“我们的目标是采用这个实验室规模的项目，并为在市场上的部署做好准备，”施罗德说。虽然 CSolPower 渴望使其技术为公用事业规模的存储做好准备，但该公司计划从小规模实施开始。如果当前阶段的测试成功，新墨西哥州北部的几个温室将排队使用岩床来储存热能。

格斯特尔说：“我们不会减少太阳能的生产，而是将其储存起来，并在寒冷的夜晚使用它，以保持温室足够温暖，以便全年种植植物。”

技术 准备总收入 计划正在为该项目的这一阶段提供资金。桑迪亚的技术和经济发展部帮助管理税收资助计划，该计划允许符合条件的新墨西哥州企业与桑迪亚和洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家和工程师合作。目标是帮助新墨西哥州的企业主将他们的发明投入商业市场。

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