2019年，德國儲熱技術(shù)公司Lumenion與瑞典國有企業(yè)Vattenfall合作，在柏林區(qū)域熱網(wǎng)成功投用一套2.4MWh的鋼儲熱系統(tǒng)。據(jù)外媒近日消息，Lumenion計劃于2020年新建容量為40MWh的鋼儲熱系統(tǒng)。
Lumenion的儲熱系統(tǒng)采用鋼金屬作為儲熱介質(zhì)，儲熱時，電能將巨大的鋼模塊加熱至650℃的高溫以實現(xiàn)熱能存儲，存儲的熱量可以用作工業(yè)高溫蒸汽，也可用于區(qū)域供熱或溫室供暖。
圖：柏林項目鋼儲熱系統(tǒng)
去年12月，在柏林新項目的慶祝儀式上，Lumenion展示了重達4噸的鋼儲熱模塊，儲熱溫度高達650℃。該系統(tǒng)可以暫時高效存儲過剩的太陽能電力和風電，將存儲的部分熱能轉(zhuǎn)化為電能，不過在柏林項目中，系統(tǒng)目前尚未連接汽輪機，僅并入當?shù)貐^(qū)域熱網(wǎng)。
據(jù)Lumenion公司介紹，如果用于發(fā)電，可將儲熱系統(tǒng)與汽輪機進行配套，大約25%的熱能能夠重新被轉(zhuǎn)換成電能，但眾所周知，熱能轉(zhuǎn)換為電能的效率不是很高，那么可以將剩下的100~120℃左右的低品位熱能用于供熱，這樣一來，整個系統(tǒng)就可實現(xiàn)高達95%的效率。
鋼儲熱技術(shù)原理簡單，也就意味著儲能設備的成本不會太高，相較之下，純電力存儲的電儲能設備成本相對較高，Lumenion新聞發(fā)言人Philip Hiersemenzel表示，如果用鋰電池存儲，樂觀估計，成本至少為每千瓦時0.08歐元（約人民幣0.625元/kWh）。相比之下，一套使用壽命為40年，每年循環(huán)150次的鋼儲熱系統(tǒng)，成本約為每千瓦時0.02歐元（約人民幣0.156元/kWh）。
圖：Lumenion儲熱系統(tǒng)在德國某大學進行測試
Lumenion方面表示，太陽輻射在12小時內(nèi)會有波動，風能也可能出現(xiàn)波動，一般每隔18到24個小時就幾乎沒有風，這意味著需要一種能夠以低成本實現(xiàn)平均每年運行180次循環(huán)的儲能系統(tǒng)，與此同時，能量充放時的峰谷負荷差應不小于三倍。
若Lumenion的項目取得廣泛成功，鋼這種重工業(yè)材料將解決鋰離子電池目前無法解決的問題。但說到底，Lumenion并不是與電池儲能競爭，而是要與使用其他蓄熱材料的儲熱系統(tǒng)競爭。
儲熱系統(tǒng)中，熱水儲能使用最多，然而，水儲熱運行溫度一般在150℃以下，與鋼儲熱概念最為相近的要屬混凝土儲熱和熔鹽儲熱。Lumenion方面認為，相比之下，鋼儲熱成本效益更好，即便是在40年的使用壽命結(jié)束之后，依然可以被回收利用。
規(guī)?；癸@后，這項技術(shù)的成本將進一步降低，并在更大的范圍內(nèi)得到應用，Lumenion的愿景是將鋼儲熱系統(tǒng)擴展到千兆瓦級的規(guī)模，并將應用領域從供熱擴展到發(fā)電。
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