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电网级储能技术大突破!新设备性能媲美锂电 成本还便欧宝体育宜10倍以上

2023-12-19 11:23:04

  大型储能公司Fourth Power表示,其超高温“盒子里的太阳”储能技术比锂离子电池便宜10倍以上,而且比任何其他热电池都强大和高效得多。

  作为一种电网级储能解决方案,Fourth Power旨在与大型锂电池阵列在短时间5-10小时的范围内竞争——也就是在白天炎热的时候储存多余的太阳能,以便在夜间发电下降时使用。

  但该公司表示,它在更长时间范围内(100小时)也有一战之力,这将涵盖“几天的恶劣天气和糟糕的可再生能源发电”的情况。该公司由比尔·盖茨的突破能源风险投资基金支持。

  事实上,它原理很简单:你把多余的可再生能源用它来加热一个高度绝缘的储存系统。Fourth Power使用巨大的、超便宜的、储量丰富的石墨块来储存大量能量。该公司将它们加热到高达2500°C(4530°F)的白热。

  能量通过液态锡金属在Fourth Power的系统中移动,这种金属会在相对较低的232°C(450°F)下熔化。这是Fourth Power的秘密配方。在超过1000°C(1800°F)的高温下,液态金属会破坏金属泵,但该公司的工程陶瓷设计解决了这一难题。

  这些泵在石墨管道系统周围移动过热的液态锡,将热量从加热元件传递到石墨块,然后在需要将其送回电网时将其从石墨块传递到能量回收系统。

  为了回收能量,将液态锡泵入一系列电池内的许多狭窄的石墨管中。这些管道变成白热并发出强烈的光,这些光通过热光伏(TPV)电池收集。在这样的温度下,几乎所有的热传递都以光的形式发生,而不是传导或对流热,这些TPV系统能够利用光伏原理收集能量。

  当能量被收集时,液态锡从大约2400°C下降到1900°C(4350°F到3450°F),当能量可用时,它被送回加热元件“充电”。

  该公司表示,将液态锡泵送系统和这些高效率的TPV电池结合起来,就能形成一个反应迅速的热电池,在需求激增的几秒钟内将能量传回电网,并且具有前所未有的功率密度,因为该系统可以“传递比其他任何拥有相同尺寸设备的公司多10到100倍的热量。”

  值得注意的是,在制造成本方面,Fourth Power说绝对没有竞争对手。它几乎全部由超便宜的石墨和锡制成,而不是昂贵的精炼锂,所以锂电池的安装成本可能在每千瓦时330美元左右,但该设备可以以不到25美元的价格完成同样的工作。

  最后,它也比锂更安全,因为它没有热失控或爆炸的可能性,即使液态锡设法从管道系统中逃脱,欧宝体育它也会在到达绝缘层或设施的混凝土地板时立即冻结成金属,这些设施充满氩气以防止氧化。

  最近,Fourth Power宣布了1900万美元的A轮融资,这笔资金将用于波士顿附近一个1兆瓦时的原型设施,预计将于2026年完工。