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2019-07-12 | 科技新報

熱電池助力聚光式太陽能,盼 24 小時發電不間斷

熱電池助力聚光式太陽能,盼 24 小時發電不間斷

為了延長聚光太陽能熱發電(CSP)發電時間,現在有不少 CSP 電廠都會使用熔鹽儲熱,讓系統在太陽下山後數小時內仍可持續發電,而最近澳洲科學團隊希望透過全新的熱電池,讓太陽能系統成為無懼黑夜的 24 小時發電廠。

熱電池助力聚光式太陽能,盼 24 小時發電不間斷

近年太陽能發展愈加成熟,不管是將陽光轉換成電力的太陽光電,亦或是透過聚焦陽光產生熱能的聚光太陽能熱發電,裝置量與技術都有長足的進展,但它們還是有先天的缺點,終究是靠天吃飯的技術,日落後就無電可發,還需要儲能、儲熱系統輔助。

其中 CSP 除了可以運用運用自身的熱介質發揮儲熱作用,也能運用熔鹽系統,將鹽加熱到攝氏 500 到 1,000 度,再利用熱交換器(heat exchanger)將熱能轉移至水中產生蒸氣,可用於蓄熱或是用蒸氣來驅動發電機。

而澳洲柯廷大學與再生能源公司 United Sun Systems 和 ITP Thermal 最近攜手合作,盼透過熱電池再提升 CSP 透過熱電池系統,有效儲存 CSP 發電廠的熱能,讓電廠 24 小時都能發電。

熱電池概念其實有點像是電池儲能系統,人們透過鋰離子電池等系統來儲存太陽能、風能等綠能的電力,並在無日照、無風時補足電力空缺,而熱電池功用也是如此,只是它是儲存 CSP 的熱能。

團隊研發的新型熱電池運作方法相當簡單,首先用低溫容器儲存氫氣或二氧化碳,當天黑或是陰天時,就會釋放氫氣或二氧化碳,高溫金屬吸收後就會形成高溫金屬氫化物或金屬碳酸鹽,提供熱能給 CSP 電廠發電。

科廷大學電機工程、計算與數學工程學院教授 Craig Buckley 表示,再生能源的缺點一直以來都是缺乏儲能,但團隊研發的熱電池能夠有效儲存熱能,並在陰天與黑夜時釋放。

團隊最終希望總有一天能開發出,每天、24 小時不間斷的太陽能發電系統,而且最重要的是,必需要能大規模應用。

(Source:Flickr/Derek Curry CC BY-SA 2.0)

目前團隊正將新型熱電池整合到史特林碟型 CSP 中,這種像是碟型天線的聚光式太陽主要是利用大型拋物線曲面聚光反射鏡,將入射陽光聚集在焦點處,捕捉熱量並將其轉換成有用的形式。而史特林蝶型系統可以根據電力需求部署,相當適合用在礦場等較遠或離網的能源密集工業,若未來團隊研發有成,將能進一步擴大史特林蝶式 CSP 的應用。

Solar power system that works at night a renewable energy game-changer

(首圖來源:pixabay)

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