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          為黑夜“存儲”太陽 讓太陽能發電“顛倒乾坤”

          文章出處:未知 發表時間:2018-10-09 14:57

            看過《2012》,缺乏安全感的人恐怕要心神不寧,不過更多的是對于地球保護的警醒,深刻體會“綠色”、“可持續發展”不是擺擺姿態那樣膚淺。無論是美國總統奧巴馬的“能源新政”,還是中國政府出臺的一系列支持可再生能源的政策,生硬的文字也都增加了親近感。

            麻省理工學院的材料化學教授唐納德o薩德威(DonaldSadow ay)也許也會注意到這部熱播的大片,因為這使得他的一項研究看起來更加美好,他和他所在的團隊正研究如何讓太陽能電力大規模儲存,如果順利的話,一種能讓城市在夜間使用太陽能的新型電池將在五年內進入市場。

            為黑夜“存儲”太陽

            面對石油、煤炭等傳統能源日益枯竭的現實,人們將目光投向了綠色潔凈的太陽能。近年來,在世界范圍內掀起了一股發展太陽能光伏產業的熱潮。但是,如果沒有一個好的方法大規模儲存電力,太陽能電力在夜間就毫無用途。

            一種新型的由全液體活性材料制成的電池成為了前景看好的存儲方法。麻省理工學院的材料化學教授,同時也是電池的發明者之一唐納德·薩德威(DonaldSadow ay)表示,該電極能處理的電流強度“比以往測試過的任何(電池)高出數十倍”。更重要的是,材料的價格低廉,而設計也考慮到了簡便生產的問題。

            據了解,已制成的樣品表明,此類液體電池的成本還不到當今最好電池的三分之一,而且持續時間大大延長。這種電池與其他任何種類都不同。電極是熔融金屬,而傳導電流的電解質是熔鹽。這樣就形成了一個超常的能迅速吸收大量電力的回能裝置。第一個樣品是由一個由絕緣材料包裹的容器組成。研究人員們在其中加入了熔融的原料:底部為銻,中間為電解質,比如硫化鈉,頂部為鎂。由于各種材料的密度不同,它們會自然地留在不同的分層內,從而簡化了生產過程。該容器兼有兩種角色,作為一個集電器,它能從電源處如一塊太陽能電池板那兒傳輸電子,同時,它還可以把它們運送至電網,為家庭或企業供電。

            薩德威正在考慮用導線將這種大型電池連接起來以形成一個巨大的電池組。按其估算,一個足夠滿足紐約市高峰電力需求(約為13000兆瓦)的電池組大約占地60000平方米。為它充電需要一個空前大小的太陽能場,創造出的電力不僅要滿足日間的電力需求,還要為電池組充足電力以滿足夜間的需求。第一個系統很可能會儲存電力需求較低時生產的電力,以備高峰時使用,這樣就減少了所需的發電廠和輸電線的數量。

            太陽能發電取代水電、煤電看到了希望

            事實上,在太陽能利用上,無論是熱利用還是光伏發電,國內外都已經研究多年并有很多成果投入商用。在國內,也形成山東皇明,力諾瑞特等一批新能源公司。

            至于如何存儲太陽能、水能等等能源電力的方法也相繼涌現,部分已投入了有限的使用。這些方法從鉛酸電池堆到白天將水泵上山,晚上再讓泄下帶動自旋發電機的系統,都在探索。

            薩德威表示,液態電池的優點在于它價格低廉、使用時間長(與泵水之類的方法不同),而且它能在各種各樣的地方使用。

            多年來,借助太陽能發電取代傳統的燃煤發電和水力發電總是“看起來美好”。在目前國內的電力市場上,太陽能發電并沒有擁有自己的立足之地,其在電力市場上無法與傳統的燃煤發電和水力發電競爭。其中主要的原因,是太陽能光伏發電的成本太高,不僅高于傳統的燃煤發電和水力發電,而且還高于風能發電。有數據顯示,此前國際上最尖端的太陽能光伏發電技術,可使其發電成本達到每度1元,而國內目前居民用電的價格是每度約0.5元左右。成本成為太陽能發電推廣的瓶頸,業內也形成了一項共識,要想讓太陽能發電具有競爭性,惟一的途徑是要加強產業各個環節的新技術開發,通過新技術降低成本。

            “從來沒有人涉及到為電網大規模儲存電力的問題,”薩德威說道,“我們真正地看到了能儲存電網的電池。”據介紹,在創建了初步的樣品后,研究人員改變了所使用的金屬和鹽。在高濃度的情況下,銻化鎂不可能溶于電解液中,因此,第一個樣品太大了,不實用。薩德威沒有透露要采用的新材料,但表示他們會按同樣的原理工作。該團隊希望商業化的電池能在五年內出現。

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