CSPPLAZA光熱發電網訊：可再生能源技術的主要發展瓶頸之一是——當發電量超過需求時，如何可靠地儲存多余的能量。針對該問題全球多國機構和企業都在研究對策，而美國國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員最近宣布的一個解決方案則非常有趣。

據了解，NREL研究人員近期公布的是一項創新型熱能儲存技術，該技術選擇使用沙子來儲存能量。該技術可以利用風能和太陽能產生的多余能量，并將其轉化為熱能儲存于硅砂中。

該技術被稱為"利用低成本熱能儲存和高效動力循環實現經濟型的長期電力儲存"，簡稱ENDURING，該技術被業界視為一種可能改變游戲規則的技術，將使可再生能源技術在未來更加可靠。據悉，ENDURING系統的原型目前正在一個未披露的地點進行測試。

工作溫度可達1200°C

任何在盛夏時節在海灘上行走過的人（尤其是在陽光普照的地方）都會知道，硅石或沙子在儲存和傳導熱能方面非常出色。上述創新技術正是利用了這一特性，通過重力將沙子送入一個加熱器，然后將沙子顆粒加熱到超過2,192°F（約合1200°C）。

ENDURING系統示意圖

如上圖，沙子被加熱之后就會被送入混凝土制成的絕緣筒倉進行儲存。當需要釋放所儲存能量時，沙子會被送入一個熱交換器，然后通過熱交換將氣體加溫增壓，以為渦輪機械和旋轉發電機提供動力并產生電力。

研究人員介紹，沙子儲存的熱能可以在能源需求高峰期釋放，此時風能和太陽能的發電量往往相對較低（比如清晨或夜間），但卻是大多數人在家里同時使用多種電器的時候。

該儲存倉可以根據對能源的需求而擴大或縮小，但一般會有幾層樓高。該系統的一大好處是——它既可以連接到電網，也可以安裝在退役的煤電站或天然氣電站。

可助力逐步淘汰煤炭和天然氣

根據NREL發布的數據，一個單獨的ENDURING系統能夠儲存多達26,000兆瓦時的熱能。為了便于更直觀了解其規模，美國核管理委員會在一份報告指出，"對于傳統的燃煤電站來說，其一兆瓦的發電量相當于400至900個家庭一年所消耗的電量"。

ENDURING項目的研究員Zhiwen Ma認為，該創新技術有可能在取代燃煤或天然氣等傳統燃料方面產生巨大影響。

更有利的是，采用該技術建造的系統相對比較便宜。沙子的價格約為每噸50美元，這使得它比制造鋰電池的原材料要便宜得多。同時，提取和采購沙子對環境也是相當有利的。硅石（沙子）也恰好是地球上最豐富的物質之一，獲取非常方便。

另一位ENDURING的研究人員Patrick Davenport同意上述結論并認為，該系統可以幫助逐步淘汰可持續性較差的能源。

Patrick Davenport表示：“具有耐火絕緣特性的沙子和混凝土筒倉是非常便宜的材料，可以實現低成本的能源儲存。而電池存儲這種常規四小時存儲技術不能很好地擴展至電網或城市應用規模，我們需要更大規模的能源儲存技術，因此研究ENDURING技術很有意義。”

附英文原文鏈接：https://interestingengineering.com/surprise-hot-sand-can-save-extra-energy-from-wind-and-solar-power