砂石電池能夠儲存等量的電能，且占據(jù)更少的空間，造價(jià)更為低廉。

風(fēng)能和太陽能因其供電時(shí)斷時(shí)續(xù)而飽受非議，來自英國劍橋的研究者們正在為改變這一現(xiàn)狀而努力。

最新設(shè)計(jì)的巨型砂石電池可能是解決風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池板供電時(shí)斷時(shí)續(xù)的利器。在無風(fēng)或無陽光時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)能貯存能量，能有效提升可再生能源的利用，減弱對于新能源技術(shù)不夠穩(wěn)定的批評之聲。

曾在英國民航管理局工作的Isentropic公司創(chuàng)始人Jonathan Howes介紹說，“如果把砂石儲能技術(shù)用于風(fēng)力發(fā)電場，便能通過首先貯藏這些時(shí)斷時(shí)續(xù)的不穩(wěn)定的能源，然后以一個(gè)穩(wěn)定的可控的方式輸出電能?！?/p>

工黨政府決心在2020年之前把全國的碳排量減少1990年排量的34%，并在2050年之前消減80%的排放量。為達(dá)到這一目標(biāo)，內(nèi)閣已經(jīng)計(jì)劃在2020年之前修建數(shù)千個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。當(dāng)前唯一經(jīng)濟(jì)的儲存大量電能的方式抽水蓄能，即通過水泵把水抽上山，儲存在水庫中，當(dāng)電力緊張的時(shí)候，打開山上的大壩，流水驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)再次發(fā)電。

Isentropic公司聲稱其砂石電池能夠儲存等量的電能，且占據(jù)更少的空間，造價(jià)更為低廉。該系統(tǒng)由兩個(gè)放滿砂石的倉組成，電能被用來對氬氣加熱并壓入其中的一個(gè)砂石倉，當(dāng)氬氣通過砂石倉后，氣體溫度被冷卻到常溫，但砂石本身被加熱到500攝氏度。離開砂石倉以后，氬氣被充入另一個(gè)砂石倉，在那兒，氬氣恢復(fù)正常的大氣壓。這一過程與冰箱制冷原理一致，從而使第二個(gè)砂石倉的氣體和砂石溫度降到零下160攝氏度。由風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能以溫差的形式存儲于兩個(gè)裝滿砂礫的筒倉里。而再次釋放能量只需要反向這一循環(huán)過程，即是能量由熱轉(zhuǎn)冷驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。

Isentropic公司聲稱這一雙向過程的能效能高達(dá)80%，同時(shí)由于砂石價(jià)格低廉，系統(tǒng)每千瓦時(shí)儲能的造價(jià)為10美元到55美元。

Howes說，儲存在隔熱的砂石倉中的熱量能夠保存相當(dāng)長的時(shí)間，據(jù)其測算，一個(gè)50米高，直徑為50米的砂石倉三年的能量耗散僅為一半。

為了說明其裝置節(jié)省空間，Howes以美國弗吉尼亞州巴斯鎮(zhèn)的抽水蓄能水電大壩作為對比，作為世界上最大的能量儲存系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括兩個(gè)水庫，占地820英畝并能儲存高達(dá)30千兆瓦時(shí)的能量，而同樣儲能能力的砂石電池的占地僅為其1/300。

英國能源研究中心的執(zhí)行理事John Loughhead表示，需要建設(shè)試驗(yàn)裝置來驗(yàn)證該想法的實(shí)際可行性?！皢栴}是它能很好的工作嗎？從工程的角度來看，他們提到的單程能達(dá)到的從550攝氏度到零下150攝氏度的溫度差有待驗(yàn)證，而且碎砂礫進(jìn)入引擎，阻塞毀壞冷卻和潤滑系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)比較大?！?/p>

Howes正在著手設(shè)計(jì)一個(gè)最高能儲藏16兆瓦時(shí)的試驗(yàn)裝置。該裝置的兩個(gè)砂石倉是高和直徑都為7米的圓柱。有理由相信，若干個(gè)這樣的裝置相互連接能夠儲存足夠多的電能，Howes表示能多達(dá)千兆瓦時(shí)。

2010年清潔制冷貿(mào)易代表團(tuán)的贊助者之一，科技戰(zhàn)略委員會創(chuàng)新項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人David Bott說，“Isentropic公司的工作太棒了，通過科學(xué)原理與新技術(shù)的組合，旨在幫助電力的消費(fèi)和制造很好的匹配。比如，通過儲存風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能，該系統(tǒng)能夠幫助顯著提高風(fēng)能的使用效率。我們需要在發(fā)電存在富余的時(shí)候儲存它，從而在電力緊缺的時(shí)候使用，Isentropic公司這一極具創(chuàng)新性的系統(tǒng)似乎給出了答案?！?/p>

（范珊珊編譯自《衛(wèi)報(bào)》）
 

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