卡诺电池(Carnot battery)指的是一种基于储热(Thermal Energy Storage)的大规模电力储能系统。在充电阶段,电能转化为热能;热能包含冷或热,通过一定形式存储起来;在放电阶段,热能转化为电能再次利用。 卡诺电池是一种新兴的技术,用于廉价的、独立于场地的中大规模电能储存。卡诺电池也被称为 "抽水蓄电"(PTES)或 "抽水蓄热"(PHES),它将电能转化为热能,将热能储存在廉价的储存介质中,如水或熔盐,并根据需要将热能转化为电能。卡诺电池的容量从中等到高等,最高可达100MW/1000MWh,有可能以比传统电池更经济、更环保的方式解决全球可再生电力的存储问题。 近日,德国航空航天中心(DLR)领导的科研团队成功建造并测试了以硝酸盐为储存介质的卡诺电池。这种电池装置可将电能以热能的形式储存起来,在需要的时候再用它来发电。未来这项技术有望在工业规模上平衡可再生能源的波动。 储能是解决可再生能源并网问题的关键。在众多的储能技术中,以储热为基础的卡诺电池是很有发展前景的一种。它通过热和电的相互转化,能够不受地域限制的实现中等到大型规模的电能存储。 DLR开发的潜热储存装置是其卡诺电池系统的核心,里面有大约两立方米的硝酸盐。高温热泵利用储存的电能将盐加热到150℃,盐受热融化并吸收更多的热量。第二个回路则将热量传递到热机,热机驱动带有发电机的涡轮机。这样电力就可根据需要反馈到电网中。 该装置的特别之处在于它的热交换器。它们有两个通道,一个用于输入热能,另一个用于排出储存的热。这使得系统能够使用不同的制冷剂进行操作,以便耦合存储系统的不同部分。为了在蒸汽回路和盐之间进行有效的能量传递,热交换器具有类似于雪花状的横截面,这可以使盐的接触表面最大化。 卡诺电池的尺寸、容量和能量管理可以定制,以满足特定需求。它还有一个优点是可同时提供电力和热量。储存的热量可直接用于许多工业过程。研究人员目前正在测试不同的负载场景、热流和温度曲线,以提高其整体效率。 研究人员表示,卡诺电池具有在可持续能源经济中广泛使用的潜力。他们预计工业系统将在大约十年内投放市场,以后这些设计将可用于更长的存储时间和几兆瓦的输出。 据悉,作为我国煤电企业龙头,中国华能集团有限公司(以下简称"中国华能")也在研究"煤电+熔盐"储热技术,构建基于煤电机组的储能系统,即"卡诺电池",实现跨周、跨月储能调节。这种季节性调节类似于抽水蓄能,把热储存一段时间后再利用。我国煤电厂数量众多,利用这一技术,可发挥现有煤电厂的能力,盘活煤电资产,是符合我国国情的有效途径。 【免责声明】本文部分文字与图片信息来源于互联网、期刊杂志或由作者提供,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证,仅供参考。转载此文是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益,我们会立即进行改正并删除相关内容。