發布者:本網記者Zoe | 來源:CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 6533查看 | 2018-01-08 20:27:00
CSPPLAZA光熱發電網訊:近日,澳大利亞研究人員Keith Lovegrove在自己的研究文章提出,未來可用氨(NH?,氮和氫的化合物,擁有廣泛的用途,是世界上產量最多的無機化合物之一)作為載體,將太陽熱能通過液態燃料“罐裝”起來,運送到世界各地,實現零碳排放。同時,由于海運極低的運輸費用,該技術有望使光熱利用成本達到目前光熱發電的一半左右。
曾代表澳大利亞參與國際能源署組織的太陽能化學研究項目的Lovegrove,現在是能源咨詢公司ITPower光熱部門的負責人。他與加州大學洛杉磯分校合作的最新研究論文,就探討了氨作為一種新型儲能材料如何在光熱發電中發揮作用。
Lovegrove指出,在人口密集的地區,往往很難有足夠的空間建造大型光熱電站;反之,沙漠地區雖然廣袤遼闊,光資源豐富,空氣潔凈,無顆粒污染,但卻遠離用電人群。在光熱電站開發時,建設區域與消納區域很難實現完美結合。

圖:來(lai)自澳洲(zhou)的沙漠太(tai)陽熱能有望通過氨輸送至韓國(guo)日本等(deng)國(guo)家
但是,采用氨儲能則可以避開線路輸電,完美解決這個問題——將太陽能作為液態燃料“罐裝”起來運往任何地方使用。Lovegrove表示,可以在沙漠中搜集太陽熱能,然后通過管道輸送到海岸進行罐裝,再通過海路運往世界各地。在這種高效率運輸方式的助力下,“罐裝”太陽能出口有望大大增加太陽熱能在全球范圍內的生產和出口量。
在利用氨儲存熱能的過程中,利用光熱聚光系統可輕松實現700℃左右的反應溫度,氨在熱化學儲能過程中反復分解和組合,而在釋放熱量時主要生成水蒸氣。值得一提的是,氫氣和氨氣混合氣體可以穩定儲存在室溫條件下,在需要熱量時隨時可以用來制熱,所以可以儲存很長時間。
同時,據勞氏船級社提供的相關數據顯示(詳見下圖),相比電力傳輸,通過海運運輸氨的成本非常低廉。
事實上,在氨之前,氫是較受矚目的可用于儲能的清潔能源之一。
氫經濟(Hydrogen economic)的概念早在20世紀70年代就被提出,是指能源以氫為媒介(儲存、運輸和轉化)的一種未來的經濟結構設想。人們認為氫是一種清潔能源,燃燒釋放熱量的過程會生成水蒸汽,但不會產生任何污染物。
然而,太陽能制氫產業經歷了30年的試驗嘗試后,依然未能發展成熟,其中很大一部分原因是,氫氣的低體積能量密度和運輸過程中的危險性使其需要新的載體去儲存和運輸。如今,研究人員越來越傾向于使用氨來作為儲氫載體。
Lovegrove指出,一公升液態氨里的氫含量比一公升液態氫要多,雖然聽起來違反常理,但氨確實是一種理想的儲氫載體(到達目的地后再將其轉化為氫,或者也可直接使用,因為傳統汽輪機經改造后可直接燃燒氨)。氨與氫一樣,都不含碳原子,但同時又比氫更易于運輸,也確實擁有更廣闊的發展前景。相比發展“氫經濟”,“氨經濟”或將成為更佳選擇。
近一個世紀以來,氨作為燃料僅受到零星的關注,但隨著太陽能燃料研究的進步,氨可將太陽能作為液態燃料“罐裝”起來,在全球范圍內自由交易,這個發現或有望引領一個新時代。