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科学家造出“盒子里的太阳”来储存可再生能源

科普小知识2022-01-10 14:15:54
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科学家造出“盒子里的太阳”来储存可再生能源

麻省理工学院的研究人员设计了一种新型的可再生能源储存方法。这种储存方法在概念上类似于一个悬浮在空中的巨大球体,为地球提供无限的能量,所以人们称这种装置为“盒子里的太阳”

像太阳一样,这种热网格存储-多结光伏器件(TEGS-MJP)也包含白色热硅,但是这种充满熔融硅的存储不能产生能量。然而,它可以储存太阳能和风力发电区的多余电力。

当需要释放能量时,光伏管在泵送熔融硅时捕获特殊管道释放的光能。然后光能将被转换成电能并输入电网。

麻省理工学院的研究人员表示,与使用大量锂离子电池储存太阳能和风能相比,“盒子里的太阳”系统是一种效率更高、成本更低的电网级储能技术。研究人员还强调,与相同的水电储能设备相比,这种TEGS-MJP设备仅消耗50%的成本。

“盒子里的太阳”是集中太阳能发电的继承者。

“盒子里的太阳”继承了它的“血统”——集中太阳能发电的“血统”。研究人员正试图从太阳获取更多的能量。这种太阳能发电系统使用许多镜子将光反射到*结构,从而发电。而不是成排的太阳能电池板。

这种系统结构吸收光并将其转化为热能。它不仅能立即将热能转化为电能,还能储存热能以备后用。正如热能比电能储存得更好一样。

该设备将热能储存在装有熔融盐的储存罐中。这个不锈钢容器的内部温度保持在华氏1000度。当从记忆中提取能量时,液化盐将流经热能转换器。热能将水煮沸并转化为蒸汽,蒸汽将驱动涡轮机发电。

集中太阳能概念的缺点是它不能在高温下运行,需要进一步努力降低天然气的成本。如果盐的温度超过华氏1000度,就会腐蚀不锈钢罐,造成事故。

热能储存在熔融硅中,通过泵出热能可以产生能量。

由阿瑟根·亨利领导的麻省理工学院(MIT)研究小组一直在寻找能在更高温度下储存热能而不损坏水箱的替代介质。在确定硅的物质之前,他们已经尝试了一系列液态金属。

众所周知,硅是用来制造半导体的材料,也是地球上最丰富的金属。硅可以承受超过4000华氏度的温度,它承受高温的能力是熔盐的四倍。

接下来,研究人员需要一个能够承受熔融硅高温的泵。2018年,亨利的研究团队宣布他们已经成功开发出世界上最热的泵。

TEGS-MPV的概念结合了熔盐和高温泵的优点,形成一个更强大的热能储存系统。它可以储存任何形式的可再生能源;当加热材料产生电流时,它能产生热能。

“盒子里的太阳”可以为10万个家庭供电。据报道,这种设备可以应用于任何地方,包括水源稀缺和依靠抽水发电的地区。

蝌蚪工作人员编译自科学,译者李,转载必须授权