據(jù)報道，美國阿貢(Argonne)國家實驗室正在開發(fā)一種創(chuàng)新系統(tǒng)，可以快速儲存熱量，并在需要時將其釋放出來;其應(yīng)用靈活性和效率有望較傳統(tǒng)儲能方式有進一步提升。
阿貢實驗室材料科學(xué)家Dileep Singh領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊開發(fā)了一種快速，高效的熱能存儲系統(tǒng)(TESS)，該系統(tǒng)可快速存儲熱量并按需釋放熱量。TESS技術(shù)是為太陽能熱發(fā)電項目而開發(fā)的，但具有廣泛的商業(yè)應(yīng)用，包括海水淡化廠、熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)系統(tǒng)、建筑制冷/供熱以及發(fā)電廠的負荷均衡等。該系統(tǒng)可在一定溫度范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)，并具有獨特的模塊化設(shè)計，可以大大提高許多工業(yè)過程的能源效率和成本效益。
據(jù)了解，這個TESS是一種潛熱存儲形式，其中的能量包含在相變材料(例如熔鹽)中;相變材料被嵌入到多孔、高導(dǎo)熱泡沫中。然后，它們用模塊內(nèi)部的惰性氣體密封泡沫，防止?jié)駳饣蜓鯕膺M入內(nèi)部并降解組件。然后，可以將單元內(nèi)部存儲的熱量轉(zhuǎn)移到水中，例如，熱量變成使渦輪做功的蒸汽。通過選擇不同的相變材料，也可以將TESS調(diào)整到特定的應(yīng)用場景。
Dileep Singh表示：該技術(shù)的一大優(yōu)點在于模塊化，不需要特別大的儲存構(gòu)造;可以在制造時調(diào)整模塊尺寸，按照所需要的量進行安裝。
研究人員已證明，TESS系統(tǒng)可以在超過700°C的溫度下工作。由于能量密度高，它比常用的顯熱存儲系統(tǒng)更小、更靈活。該技術(shù)由此獲得了美國能源部2019年R&D 100獎。目前，研究人員正在嘗試將其應(yīng)用到凱普斯通渦輪公司(Capstone Turbine Corporation)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中，以促進熱回收。
據(jù)介紹，在行業(yè)合作伙伴的幫助下，Singh及其同事將繼續(xù)完善TESS技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)了內(nèi)部測試設(shè)施，以反復(fù)充放熱來測試性能。除了增強熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)并擴展海水淡化和發(fā)電廠的可調(diào)度性外，TESS還可將廢熱轉(zhuǎn)化為重型卡車的機械能或電動汽車的內(nèi)部供暖。就像TESS可以充當(dāng)熱量的電池一樣，TESS還可選擇為商業(yè)建筑制冷。
