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CSPPLAZA光熱發電網訊：以煤電(dian)為代表的化石燃料發電(dian)廠(chang)正在走向衰(shuai)亡，大量工人面臨失業，采用儲熱技術與傳統電(dian)廠(chang)結(jie)合(he)，是否能為其延(yan)續壽命？

CSPPLAZA此前發布的一篇題為《燃煤電廠或可借儲熱型光熱發電技術“延年益壽”》的報(bao)道，介(jie)紹了全球領先的光熱發電技術供應商西班牙Abengoa公(gong)司(si)(si)和德(de)國(guo)工程(cheng)咨詢公(gong)司(si)(si)SolEngCo等相關(guan)光熱企業(ye)正在(zai)密切關(guan)注和探索儲熱型光熱發電技術在(zai)落后燃煤(mei)電廠改造(zao)中的應用潛力和市場機遇(yu)。

無(wu)獨(du)有偶，來(lai)自澳大(da)利亞紐(niu)卡斯爾大(da)學的科學家們(men)也在積極嘗(chang)試(shi)用儲(chu)熱(re)技(ji)術來(lai)拯(zheng)救面臨淘汰危機的化石燃料(liao)(liao)電(dian)站(zhan)(zhan)，目前他(ta)們(men)已成功研發出一(yi)種名(ming)為MGA的新(xin)型(xing)儲(chu)熱(re)材料(liao)(liao)，有望為傳統(tong)的化石燃料(liao)(liao)電(dian)站(zhan)(zhan)賦予新(xin)生(sheng)命，使它們(men)可(ke)以實現無(wu)排(pai)放“綠色運行(xing)”。

圖：研(yan)究人(ren)員(yuan)Alex Post和(he)Erich Kisi

去(qu)年，研發(fa)人員還(huan)專(zhuan)門成立了MGA Thermal公司(si)，致力(li)于推進該(gai)技術走向(xiang)商業化并應用于實(shi)際項目。

儲能技術的重要性正日益凸顯

隨著可再生能源的(de)大規(gui)模(mo)部(bu)署，儲能技術已越來越受到人類(lei)的(de)重(zhong)視。

因為(wei)太陽能(neng)(neng)和風(feng)能(neng)(neng)等主要的可再生(sheng)能(neng)(neng)源均為(wei)間歇性能(neng)(neng)源，能(neng)(neng)量的生(sheng)產(chan)與輸送并(bing)不連續穩(wen)定，因此若要實現(xian)100%使用可再生(sheng)能(neng)(neng)源就必須借(jie)助儲能(neng)(neng)技術，使多余的能(neng)(neng)量及時儲存并(bing)在需要時釋放。

目前鋰(li)電池蓄電技(ji)術價格相對昂貴，且只能(neng)用于短期能(neng)量儲(chu)存(cun)。抽水蓄能(neng)可以實現更長時間的能(neng)量儲(chu)存(cun)，但卻有(you)較大的廠(chang)址局限性，只能(neng)在特(te)定條件的地區建設。

因(yin)此，我們需要一種既經(jing)濟又普遍適用的儲能方案，能夠大(da)規模推(tui)廣且可(ke)(ke)以(yi)在晚上用電(dian)高峰(feng)提供6-8個小時的可(ke)(ke)調(diao)度電(dian)力。

MGA蓄(xu)熱單元可(ke)以儲(chu)(chu)存1整天甚至(zhi)長達1周的能(neng)量(liang)，這便可(ke)以填(tian)補蓄(xu)電池和抽蓄(xu)電站之間(jian)中等儲(chu)(chu)能(neng)時長的“技術空白”，并可(ke)以在需(xu)要時調度間(jian)歇性的可(ke)再生能(neng)源。

可像積木一樣堆疊和組合，安全可回收

MGA是一種混色間隙合金，這種新型材料可(ke)(ke)被制成(cheng)磚塊等(deng)(deng)固定(ding)形狀形成(cheng)蓄熱(re)單元，而太陽能(neng)(neng)和風能(neng)(neng)等(deng)(deng)可(ke)(ke)再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)在高峰時(shi)產(chan)生(sheng)的多余(yu)能(neng)(neng)量可(ke)(ke)以(yi)被轉化成(cheng)熱(re)量并(bing)儲存在上述(shu)蓄熱(re)單元中，待需要時(shi)這些熱(re)量可(ke)(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)煤(mei)炭等(deng)(deng)化石(shi)燃(ran)料的替代品，與水(shui)換熱(re)生(sheng)產(chan)水(shui)蒸氣進而推動(dong)汽(qi)輪機發電，并(bing)實現零排放(fang)。

這些(xie)蓄熱單元可(ke)以像(xiang)積木一樣(yang)堆疊(die)和組合，可(ke)以靈(ling)活增(zeng)加或減少，以滿(man)足(zu)發電(dian)量(liang)或熱量(liang)的(de)需(xu)求變(bian)化。

了解MGA蓄熱模塊加工全過程可觀看如下視頻：

此外(wai)，研(yan)究(jiu)人員表示，與某(mou)些其它燃料不同的是，MGA模塊安(an)全且無毒，沒有爆炸或泄露(lu)的風險。

同時，MGA模(mo)塊(kuai)(kuai)的使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命預計為25-30年，之后(hou)還可以進(jin)行(xing)(xing)回收。被回收的模(mo)塊(kuai)(kuai)可以被很容(rong)易的分(fen)成單獨的材料(liao)然后(hou)重新再(zai)被加(jia)工成MGA模(mo)塊(kuai)(kuai)，也可以作為其他用(yong)(yong)途的原(yuan)材料(liao)進(jin)行(xing)(xing)使(shi)用(yong)(yong)。

MGA技術改造燃煤電站可實現“雙贏”

按(an)照研發團隊設想，利(li)用MGA模塊改造已退(tui)役或即將(jiang)退(tui)役的燃煤電廠(chang)，可以(yi)助力(li)人(ren)類社會(hui)平滑過渡到可再生能源時代。

欲詳細了解可觀看如下視頻：

在(zai)(zai)未來(lai)的二十年中，包(bao)括澳(ao)大(da)利亞(ya)在(zai)(zai)內的全球很(hen)多國家的燃煤電(dian)(dian)廠都將(jiang)退(tui)役或(huo)被停用(yong)，MGA Thermal公司希望通過MGA蓄熱新技(ji)術(shu)來(lai)對這些燃煤電(dian)(dian)站(zhan)進行改(gai)造并延續它們的運行壽命，從(cong)而(er)使(shi)這些電(dian)(dian)站(zhan)得以保(bao)存并繼(ji)續保(bao)留雇員的工作崗位。

據研發(fa)人員(yuan)介紹，目前開發(fa)出(chu)的MGA儲(chu)熱模塊(kuai)尺寸為20cm x 20cm x 16cm，由金(jin)屬混合物組(zu)成(cheng)，在被加熱時有(you)(you)一些成(cheng)分會(hui)熔化發(fa)生相變，有(you)(you)一些則不會(hui)。就像一塊(kuai)放在微波(bo)爐里加熱的碎松餅一樣，由蛋糕和巧克(ke)力屑制成(cheng)的松餅在加熱時巧克(ke)力屑會(hui)熔化，但蛋糕卻不會(hui)熔化且可以保持原(yuan)有(you)(you)形狀。

運行時，這些像(xiang)積木(mu)一樣(yang)的MGA模(mo)塊一方(fang)面(mian)能夠儲存能量(liang)，另(ling)一方(fang)面(mian)可以將(jiang)(jiang)水加熱(re)(re)來生產蒸汽(qi)。燃煤(mei)電站(zhan)需要完成的改(gai)造工作其實很簡(jian)單，將(jiang)(jiang)原有(you)的鍋爐拆除利用MGA儲熱(re)(re)模(mo)塊替(ti)代(dai)即可。MGA與水換熱(re)(re)所生產的蒸汽(qi)可以驅動渦輪(lun)和(he)(he)發電機發電，既可以替(ti)代(dai)燃煤(mei)提供熱(re)(re)量(liang)又沒有(you)任何污染和(he)(he)排(pai)放。

談到如何(he)與(yu)水換(huan)熱來(lai)生產蒸(zheng)汽？研發(fa)人員介紹，設計時可以將MGA模塊(kuai)內部預留管道，通(tong)過管道將水泵入其(qi)中來(lai)實現換(huan)熱。另(ling)外，也可以采用MGA模塊(kuai)與(yu)專(zhuan)用熱交換(huan)器直接接觸換(huan)熱。

MGA Thermal的(de)聯合創始(shi)人Erich Kisi教授表示(shi)：“燃(ran)煤(mei)電廠(chang)的(de)排放(fang)是導致全球變暖的(de)單一最大溫室(shi)氣體來源(yuan)，燃(ran)煤(mei)電廠(chang)轉型(xing)是一種雙贏的(de)方式(shi)，既能(neng)提(ti)供清潔的(de)基荷(he)電力，又能(neng)避免電廠(chang)關(guan)閉(bi)造成的(de)就業崗位(wei)流(liu)失。”

試點生產工廠將于明年下半年投運

今(jin)年7月(yue)份，MGA Thermal公司獲得(de)了(le)澳大利亞(ya)聯(lian)邦工業創新和科學部495000澳元的(de)資助，該筆資金(jin)將用(yong)于在新南威爾士(shi)州紐(niu)卡(ka)斯爾建設一座(zuo)試點(dian)生產(chan)工廠，該項目將于明年下半年投(tou)入運行，旨在大規模生產(chan)出具(ju)備價(jia)格(ge)競爭力的(de)、可應用(yong)于大型(xing)商業化(hua)項目的(de)MGA模塊。

此外，MGA Thermal公司還與(yu)瑞士公司E2S Power AG達成(cheng)合作(zuo)，將(jiang)在(zai)歐洲燃(ran)煤發電行業測(ce)試該(gai)技術。從明年開(kai)始，他們將(jiang)一(yi)起利用MGA技術來對部分燃(ran)煤電廠進(jin)(jin)行改造，并進(jin)(jin)一(yi)步(bu)驗證該(gai)技術在(zai)實際應用中(zhong)的經濟性(xing)。

據研發人員介(jie)紹，從實驗室測試結果來看，與鋰電池儲能技術相比(bi)，MGA的(de)儲能成本要低很多。

目(mu)前鋰(li)離子電池的(de)儲能(neng)成(cheng)本(ben)約為200澳(ao)元/kWh，如果(guo)考慮入網成(cheng)本(ben)則會進一(yi)步(bu)增加。而MGA Thermal公司試點工(gong)廠的(de)建設(she)目(mu)標(biao)是：包(bao)含所有附屬基礎設(she)施的(de)條件下整個系(xi)統可以實現(xian)50澳(ao)元/kWh的(de)儲能(neng)成(cheng)本(ben)。

不過，MGA Thermal公司也清醒地(di)認識到(dao)MGA蓄熱材料(liao)的(de)短板：響應時間要(yao)(yao)比蓄電(dian)(dian)池慢得(de)多。蓄電(dian)(dian)池的(de)響應時間可以以毫秒來計(ji)算，在扮演(yan)短時調峰或承擔(dan)高峰電(dian)(dian)力供應方面具有較大優勢。反觀(guan)MGA技(ji)術的(de)響應時間則要(yao)(yao)超過15分(fen)鐘，但是它(ta)的(de)存儲容量會更大一些。

研究(jiu)人員(yuan)認為(wei)，在具備條件的(de)情況下，將(jiang)蓄(xu)電池(chi)、MGA模塊和抽(chou)蓄(xu)這三種(zhong)方式有機組合起(qi)來就可(ke)以既滿足大(da)規模儲能(neng)的(de)需要(yao)，又(you)可(ke)以針對可(ke)再生能(neng)源(yuan)的(de)波動性進行快速響應。

與任(ren)何新技術一樣，MGA模塊儲能(neng)技術必須(xu)經過財務方(fang)面的(de)(de)證明，才能(neng)被行業接受(shou)并廣泛應用于(yu)商業化項(xiang)目(mu)。隨(sui)著(zhu)試點(dian)生產工廠(chang)的(de)(de)建設和實際應用測試的(de)(de)穩步推進(jin)，該技術的(de)(de)首次全面展示即將(jiang)到來(lai)。一旦成功，該技術將(jiang)使燃煤電(dian)廠(chang)實現清潔化運營，并為這(zhe)些電(dian)廠(chang)工人的(de)(de)未來(lai)帶來(lai)希望。