使用热砂的新型热能储存方法
寻找储存可再生技术产生的多余能量的方法是研究人员试图克服的主要挑战之一。国家可再生能源实验室 (NREL) 和意大利公司 Magaldi Group 的团队最近推出了新系统，以帮助解决这一精确问题。
忍受高温
NREL 研究人员将他们的系统称为 ENDURING；一种通过利用现有风能和太阳能技术的多余热量来使硅砂过热的系统过程。硅砂经受极端温度以产生用于发电的蒸汽。
ENDURING 是“使用低成本热能储存和高效动力循环的经济长时电力储存”的简写。2该系统的开发是为了解决上述可再生技术问题；当产量超过需求时，找到一种适当的方法来储存多余的能量。
ENDURING 具有以类似于电池的方式存储能量的能力，并且可能成为可再生能源行业的革命性时刻。硅砂过热达到 1200 摄氏度以上的温度。然后通过 ENDURING 系统送入并转移到混凝土筒仓中，该筒仓是绝缘的以便长期储存。
当需要释放储存的能量时，沙子通过一个热交换器，用加压气体为涡轮机提供动力；这反过来又使发电机旋转，然后可以产生新的电力。
ENDURING 系统最吸引人的特点之一是它能够作为电网的一部分进行安装。此外，该系统可以帮助淘汰传统的煤炭和天然气工厂，甚至可以分别放置在退役场地的现有基础设施上。
NREL 认为，单个基线、ENDURING 系统可以存储高达 26,000 MWh 的热能；相当于400多户家庭一年的能源消耗量。
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此外，该技术可以以每千瓦时 2 至 4 美元的成本推出，使其成为低成本的热能存储解决方案。3
在意大利，Magaldi Group 还将加热沙子作为一种可行的热能储存系统，以整合过剩的太阳能。该公司总部位于萨勒诺，开发了其“Stem”系统（Solare Termodinamico Magaldi / Solar Thermo Electric Magaldi），该系统将用于意大利和其他太阳辐射高度集中的地区。
使用定日镜——包含一个或多个镜子的设备——太阳光线被反射到一个装满沙子的钢制容器中。这些圆柱形钢制容器中的沙子暴露在 600 摄氏度左右的温度下，然后用于产生蒸汽来发电。
与传统的太阳能电池板相比，Stem 可以在高温条件下以及在很少或没有阳光的情况下产生能量。此外，该系统被认为是特别环保的，因为它使用与环境兼容的材料，并且可以在夜间用于能源生产。4
替代热能储存解决方案
其他系统也在开发用于替代热能存储解决方案。总部位于俄亥俄州的 Echogen 还开发了自己的泵送热能储存 (PTES) 系统，该系统使用沙子、水和二氧化碳的组合。
Echogen 的组合系统使用电动热泵将热量从装有冰/水的冷水库转移到装有沙粒的温暖水库。然后将热量储存在沙子中，并在需要时送入热机以在必要时发电。
Echogen 相信 PTES 可以为 100MW 系统提供每 1MWh 存储成本 50-60 美元。相比之下，领先的长期储能竞争对手 Highview Power 目前为 100 兆瓦的设施提供每 1 兆瓦时 100 美元的液态空气系统。
虽然 Highview 的目标是到 2030 年将其降低到 50 美元左右，但 Echogen 的计算表明，其 PTES 系统将比 Highview 的 100MW/1GWh 系统便宜 20-30%。2
随着可再生能源行业中几种创新的热能存储解决方案的出现，负担得起的电力可能正在帮助提高电网弹性并促进替代能源的增长。
