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CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊：據(jù)外媒報道，美國能源部近日表示，將投資7500萬美元建設一個國家級的儲能技術(shù)研究與開發(fā)中心，預計將于2025年正式投運。

據(jù)悉，該研發(fā)中心名為Grid Storage Launchpad(GSL)，將設30個獨立研究實驗室，其中包括技術(shù)原型測試室和其它測試實驗室，這些實驗室將在現(xiàn)實電網(wǎng)條件下對各種儲能技術(shù)進行測試，還將開設可容納不同的團隊在其中進行協(xié)作研究的工作區(qū)。

GSL研發(fā)中心將特別關(guān)注加速低成本、長時儲能技術(shù)的開發(fā)和部署。此外，GSL將在總部位于華盛頓州里奇蘭市的美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)上建造，同時美國能源部指定PNNL作為該研發(fā)中心的運營方，而華盛頓州、非營利科技發(fā)展組織Battelle和美國西北太平洋國家實驗室(PNNL)將為該設施的建設提供資金支持。

研究方向?qū)⒅攸c涉及儲熱和儲電，因為熱能儲存成本較低（約為電池的1/10），由麻省理工學院（MIT）提出的利用2400℃熔融硅實現(xiàn)長時間熱能儲存的方案也將成為篩選長時電網(wǎng)規(guī)模儲能技術(shù)的重要研究方向。

熔融硅熱儲能系統(tǒng)外形示意圖

該設想主要涉及將熱量儲存在熔融硅中，新系統(tǒng)全稱為“熱能電網(wǎng)存儲-多結(jié)光電”（簡稱TEGS-MPV），核心部分為熔鹽電池。

在常規(guī)光熱電站采用的熔鹽儲熱系統(tǒng)中，溫度達到1000℉（538℃）之后，熔鹽的腐蝕性會帶來極大的影響。因此MIT團隊希望尋找另一種新材料，以實現(xiàn)更高的能量密度。

最終，研究團隊選擇了熔融硅來儲能，其能夠被加熱到4000℉（2200℃），熱傳導性也相當出色。

TEGS-MPV系統(tǒng)包含了兩個高度隔熱的儲罐，它們由石墨制成、寬33英尺（約10米），其中一個罐子可以保存溫度相對較低（3450℉/1900℃）的液態(tài)硅。

圖：工作原理

研究團隊表示，在需要加熱的時候，液態(tài)硅可從一根由外部能源加熱的管路中泵出。被加熱后、溫度較高的液態(tài)硅（4350℉/2400℃）則被儲存到另一個罐中。

據(jù)悉，這樣一套TEGS-MPV系統(tǒng)能夠為大約10萬個家庭供電。理想情況下，它可以儲存風能、太陽能等清潔可再生能源。

此外，該系統(tǒng)設計幾乎可以在任何地方部署，而且價格相當實惠——大約是抽水電站的一半（水泵成本很高）。

同時，為防止熔融硅與石墨罐體發(fā)生腐蝕反應，研究團隊特地制作了一個測試用的迷你原型。結(jié)果表明，在滿載加熱到3600℉（1980℃）后一小時，熔融硅確實能夠與石墨發(fā)生反應、并形成碳化硅。但好消息是，這層碳化硅并不會對罐體造成破壞，反而形成了一層薄薄的保護層。

據(jù)了解，美國能源部(DOE)發(fā)布公告標志著GSL研究中心即將進入設計和建造階段，接下來，PNNL將開始選擇項目建設承包商。按照美國能源部計劃，該設施可能在今年晚些時候正式開建。

據(jù)美國儲能協(xié)會介紹，2020年底美國通過一項法案，將在五年內(nèi)提供10億美元用于儲能技術(shù)的研究、開發(fā)和部署。同時，美國總統(tǒng)拜登的一項行政命令指示立即審查電池和儲能材料供應鏈，并啟動了“儲能大挑戰(zhàn)”計劃，該計劃為長時儲能技術(shù)供應商帶來了競爭和希望。

此外，英國最近也發(fā)起了一項類似于“儲能大挑戰(zhàn)”的倡議，將為儲能技術(shù)提供6800萬英鎊(9490萬美元)的財政預算，擁有長時儲能技術(shù)的開發(fā)商可以參與其中，這個計劃名稱為“更長時間的儲能示范創(chuàng)新競賽”。意向參與此次競賽的電化學、熱儲能和“Power-to-X”儲能技術(shù)需要證明具備持續(xù)放電儲能的性能。