中國儲能網(wǎng)訊：再生能源的發(fā)展呈秋風掃葉之勢，鋒不可擋，但儲能問題也隨之而來，我們可以看到特斯拉日前與維斯塔斯風力系統(tǒng)公司合作，積極想將更多儲能電池集成至風力渦輪機，以幫助平衡電網(wǎng)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)在，麻省理工學院團隊更借用古智慧──來自公元前 17 世紀西臺古帝國發(fā)明的耐火磚（Fire brick）技術(shù)。研究人員發(fā)想，或許可將再生能源的過剩電力轉(zhuǎn)換成熱能儲存在耐火磚里，需要時再將熱能轉(zhuǎn)換回電力。
西臺帝國（Hittite）創(chuàng)建于公元前 17 世紀晚期、瓦解于公元前 12 世紀，是一個雄峙近東的亞洲古國，除了西臺楔形文和《西臺法典》外，他們最無人不知無人不曉的就是當時獨步天下的冶鐵技術(shù)，以及令埃及等周遭大國不寒而栗的驍勇善戰(zhàn)。
西臺人是西亞地區(qū)乃至全球最早發(fā)明冶鐵術(shù)和使用鐵器的國家，也是世界最早進入鐵器時代的民族。西臺國王建立了一支攜有先進鐵兵器的精銳軍隊，屢次讓埃及法老御駕親征還吃癟；他們在戰(zhàn)場上無往不利，所向披靡，常使敵軍聞風喪膽。
也是西臺人約在公元前 1600 年發(fā)明的耐火磚（用于煉鐵窯），或許可成為今日用來存儲風能和太陽能的好方法。麻省理工學院核科學與工程學系教授查爾斯·大眾伯格（Charles Forsberg）利用這項古技術(shù)開發(fā)出“FIRES”蓄熱系統(tǒng)，可將太陽能、風能高峰產(chǎn)電時的過剩電力轉(zhuǎn)換成熱能儲存在耐火磚里，這些熱既可直接用在燃料工業(yè)，也可在需要時轉(zhuǎn)換回電力出售給電網(wǎng)。研究已發(fā)布在《電力期刊》。
（Source：pixabay）
耐火磚是磚塊的變種，由黏土制成，可承受溫度達 1,600℃，查爾斯·大眾伯格的想法是利用電阻加熱器將電力轉(zhuǎn)換成熱量，再透過改變黏土的化學成分，讓不同區(qū)塊的耐火磚呈現(xiàn)不同特性，比如放在核心區(qū)域的耐火磚具高導(dǎo)熱性，更容易透過電阻加熱器來吸收熱量；放在結(jié)構(gòu)外部的耐火磚則具極低導(dǎo)熱性，以形成絕緣外殼來幫助保持中心區(qū)域的熱能。
陽光明媚的白天或是吹著強風的夜晚，都讓太陽能和風能的發(fā)電量達到頂峰，此時的電價幾乎跌到谷底，比如美國愛荷華州、加州或德國，在太陽能和風能發(fā)威時，電力價格都接近零。查爾斯·大眾伯格說，“FIRES”系統(tǒng)將可提高再生能源公用事業(yè)市場的最低電價（可能跟天然氣價格一樣），因為多余的電將轉(zhuǎn)換成熱，送進實際上對“熱”需求大于電力總需求的燃料工業(yè)。
（Source：pixabay）
而燃料工業(yè)（如燃煤業(yè)）可直接用這些熱來推動渦輪機發(fā)電，減少燃燒化石燃料的量，一方面來說，也可以推動包括核能業(yè)在內(nèi)生產(chǎn)無碳電力。只不過，“FIRES”系統(tǒng)目前還有些微限制，普通的電阻加熱器頂多只能加熱至 850℃，但推動天然氣發(fā)電渦輪機需要至少 1,600℃ 的溫度。查爾斯·大眾伯格最后建議，可以讓耐火磚一起做為低成本的電阻加熱器，最有希望的材料是碳化矽。
目前，研究人員正在尋找可嘗試利用該系統(tǒng)的客戶，很可能是一家需大量熱能的乙醇煉油廠。不過，也有專家提醒，如果這種系統(tǒng)沒有高效的隔熱屏障，將熱完全封閉在絕緣套管中，則熱封模式幾乎不能維持，必須設(shè)計某種真空阻擋層以防任何熱能逸散損失，才能進行長期儲熱。在利用最有效的熱回電技術(shù)之時，同樣重要的是要確保這種創(chuàng)舉能否帶來確實的經(jīng)濟效應(yīng)。
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（首圖來源：麻省理工學院）
