Brenmiller公司正制造新式热电池，可根据需求用热量或用电力充电
热能储存是储存能量以备日后使用的一种便捷方式。这对于廉价但不稳定的可再生能源来说至关重要，尤其是要将它们与工业设施连接起来时，因为工业设施通常需要持续的供热。
我曾报道过这项技术势头正猛，为什么会这样、以及它最终可能会用在哪里。现在，让我们深入了解不同种类的热电池，看看它们带来的可能性。
第一步：选择你的能源
在制造热电池的过程中，关键的第一步是选择热量的来源。我遇到的大多数公司都在建造某种电力供暖系统，这意味着输入电力，输出热量。
热量通常是电流通过电阻材料产生的，这个过程类似于烤面包机工作时的状况。
一些项目可能直接从未连接到电网的能源装置获取电力，包括风力涡轮机和太阳能电池板等装置。
专门研究能源和气候的政策和研究公司 Energy Innovation 的高级行业总监杰弗里·里斯曼（Jeffrey Rissman）解释说，这可以降低能源成本，因为你不必支付电网电价中的附加费。
另一种方式是，使用可以直接连接到电网上的热电池。这些热电池系统可以在电价较低或电网中有大量可再生能源时充电。
一些热电池（储热）系统可以吸收废热，而不是电力。例如，Brenmiller Energy 公司正在制造一种新式热电池，可以根据客户的需求，用热量或电力完成充电。
由于热源不同，使用废热的系统可能无法达到电力驱动系统那样高的温度，但它们可以通过废热再利用来提高设施的效率。这在高温工艺领域的潜力尤其大，如水泥和钢铁生产。
来源：（AI 生成，图文无关）
第 2 步：选择你的存储材料
下一步是挑选一种储热介质。这些材料最好是价格低廉，能够达到并承受高温。
砖块和碳块是受欢迎的选择，因为它们可以一起使用，一些材料能达到远高于 1000℃ 的温度。
Rondo Energy、Antora Energy 和 Electricized Thermal Solutions 等公司都在使用砖块和碳块在高温下储存热量。
碎石是另一种选择，也是 Brenmiller Energy 公司所用的储存介质。Caldera 公司则使用铝和碎石的混合物。
熔融材料可以为以后输送热能提供更多的选择，因为它们可以被泵送（尽管这会增加系统的复杂性）。
Malta 公司正在建造使用熔盐的储热系统，Fourth Power 等公司正在使用部分依赖熔融金属的系统。
第 3 步：选择输送方式
最后，也是最重要的一点，是决定如何从存储系统中释放能量。一般来说，储热系统可以输送热量，用来发电，或者将两者结合。
输送热量是最直接的选择。常见的方法是，空气或另一种气体被吹到热的储热材料上，热的气体可用于加热设备或产生蒸汽。
一些公司正在努力使用热电池来输送电力。这可以使储热系统不仅在工业中发挥作用，而且有可能作为储电解决方案在电网中发挥作用。
但它的缺点是，这些系统通常会影响效率，即可以从存储介质中返回的能量。
但它们可能适用于某些情况，例如需要按需供暖和供电的设施。Antora Energy 公司的目标是使用热光电材料将储存在其碳块中的热量转化为电能。
一些公司打算走中间路线，根据设施的需求提供热电联产。Rondo Energy 公司的热电池可以输送高压蒸汽，这些蒸汽可以单独用于供暖，也可以使用热电联产机组发电。
热电池的可能性似乎是无穷无尽的，我经常能看到有新想法的新玩家，所以这项热门技术非常值得持续关注。
作者简介：凯茜·克龙哈特（Casey Crownhart），是《麻省理工科技评论》的气候记者，专注于可再生能源、交通以及技术如何应对气候变化。她还曾是一名自由科学和环境记者，为 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒体撰稿。在从事新闻工作之前，她是一名材料科学的研究员。
支持：Ren
运营/排版：何晨龙