""

澳门太阳城网站-最新注册

  • 基于耐火砖热存储系统的一个提议的应用程序在这个假设的配置,其中它被耦合到一个核电厂以提供容易调遣电力描绘。

    基于耐火砖热存储系统的一个提议的应用程序在这个假设的配置,其中它被耦合到一个核电厂以提供容易调遣电力描绘。

    研究人员礼貌

    全屏

耐火砖提供无碳能源的低成本存储

基于耐火砖热存储系统的一个提议的应用程序在这个假设的配置,其中它被耦合到一个核电厂以提供容易调遣电力描绘。

古老的技术可用于平电价可再生能源。


记者联系

卡尔·莉迪·让·巴蒂斯特
电子邮件: kjeanbap@mit.edu
电话:(617)253-1682
澳门太阳城最新网站新闻

媒体资源

1张图片下载

媒体访问

媒体只能从本网站的桌面版本下载。

耐火砖,设计用于承受高热量,一直是我们的技术库的一部分,至少三个千年,因为赫梯人的时代。现在,来自澳门太阳城最新网站的研究的建议表明这个古老的发明能在使世界从化石燃料中切换出来,而是依靠无碳能源方面发挥关键作用。

研究人员的思想是利用产生的多余的电力的时需求低 - 当强风在夜间吹例如从风电场 - 通过使用电阻加热器,其将电能转化为热能。这些设备将使用多余的电力来加热一个大的质量耐火砖,它可以保持热长时间如果它们被封闭在隔热箱体。在稍后的时间,热量可以直接用于工业过程,或者它可以供给该转换回电力所需要的功率时发电机。

技术本身是旧的,但它的潜在用途是一个新的现象,通过间歇性可再生能源的迅速崛起,以及电价的设置方式的特殊性造成的。技术上,该系统“本来是在20世纪20年代开发的,但没有市场,它的话,”查尔斯·福斯贝里,在核科学和工程研究论文描述了该计划的主要作者澳门太阳城最新网站的部门研究的科学家,说这个星期出现在 电力日记.

福斯贝里指出,在美国工业热需求和大多数工业化地区实际上是比对电力的总需求大。而不像对电力的需求,其中良莠不齐,往往不可预测,对工业用热的需求是恒定的,可以使用,只要它是可用的,通过这个基于耐火砖的系统提供的热量提供几乎无限的市场额外的热源。

系统,这福斯贝里称火灾(对耐火砖电阻加热的能量储存),将有效提高电力价格最低的公用事业市场,目前可以在高生产的时候,比如一个中间投身到几乎为零的晴天时太阳能电站输出都达到顶峰。

电力价格的确定提前一天,一个独立的价格为一天的每一个小时的段。这是通过生产者和电力的经销商之间的拍卖系统来完成。分销商确定他们期望多少电力每一个小时期间,需要和供应商出价基础上用于生产电力的预期成本。根据在给定时间的需求,这些价格可以低,如果只需要基荷天然气发电厂,例如,或者如果需求要求使用更加昂贵的“调峰”电厂也可以是高得多。在每次拍卖结束后,经销商弄清楚有多少出价将需要满足预期的需求,而且价格要支付给所有的供应商,然后由所有接受的价格最高的投标确定这一个小时。

但该系统可能会导致奇结果时功率,这是非常便宜的生产 - 太阳能,风能和核电,其实际运营成本微乎其微 - 能够提供足够满足需求。那么,价格的供货商那里得到的功率可以接近零,使植物不合算。

但通过加热大质量的耐火砖,然后直接销售的热或用它来驱动涡轮机,并在需要时产生动力后分流太多,多余的输出到储热,火灾基本上可以设置对市场价格的下限为电力,这将可能是关于天然气的价格。这反过来,可能有助于使更多的无碳电力来源,如太阳能,风能和核能,更有利可图,从而鼓励其扩张。

电力价格由于非化石能源的扩张崩溃已经发生和将继续加大可再生能源设备的增加。 “电力市场,如爱荷华州,加利福尼亚州和德国,电力价格在高风能和太阳能输出时间降低到接近零,”福斯贝里说。一旦发电量由太阳能发电提供的量达到总发电混合物的约15%,或当风功率达到总量的30%,构建这样的安装可变为无用,除非有吸收多余的购买一个足够的存储容量采用。

目前,用于存储多余的电力的选项基本上限制在电池或水电泵送系统。相比之下,低技术含量的耐火砖储热系统将从十分之一的成本在任何地方以四十分之一不亚于任何这些选项,福斯贝里说。

耐火砖本身只是一个普通砖的变种,从能够承受更高的温度,范围高达1600摄氏度以上的粘土制成。几乎便宜到生产 - 粘土,毕竟只是一种特殊的泥土 - 这种高温砖已在考古遗址可以追溯到3500年前发现的,如在赫建炼铁窑现在的火鸡。事实上,这些砖幸存到现在证明了其耐用性。

现今,通过改变粘土的化学组成,耐火砖可以与各种特性的制备。例如,砖被放置在组合件的中心可以具有高的导热性,以便它们可以在热量容易采取从电阻加热器。这些砖很容易得到的,热冷空气正在通过大众吹到带走热量用于工业用途。但是用于该结构的外部部分可具有非常低的导热性,因此产生的绝缘壳的砖块以帮助保持所述中心叠层的热。

上火灾电流限制是电阻加热器。现有的低成本,可靠的热水器只能到约850℃。最终,福斯贝里所暗示的,砖本身可以由导电的,所以,他们可以在自己的行动低成本电阻加热器,既生产和储存的热量。这些耐火砖有前途的材料是碳化硅,这已经是在大规模生产的尺度为用途,例如砂纸。中国目前生产每年约一亿吨的是,福斯贝里说。

转向热量回电能是一个更大的技术挑战,因此很可能是火灾系统的下一代版本,他说。这是因为生产具有用于天然气电厂的传统涡轮机发电,需要更高的温度。而工业工艺热可行的,在约800℃,他说,涡轮机需要加热到至少1600℃的压缩空气。普通加热器电阻不能去那么高,而且这种系统还需要一个封闭压力容器处理所需要的空气压力。但优势将是巨大的:工作温度将削减产生的热量的一半的成本增加一倍,福斯贝里说。

下一步,福斯贝里说,会设置一些全尺寸原型机,证明在真实世界条件下的原则,这是他预计到2020年将发生“我们正在寻找合适的客户对那些初次单位”他说,这可能将是一个公司,如乙醇精炼厂,它采用了大量的热量,靠近一个相当大的风力涡轮机的安装。

“我认为,火灾是解决一个真正的电网问题的创新方法,”吉斯matzie,在西屋电气,谁没有参与这项工作现在已经退役的首席技术官说。电价在这个国家确定的方式产生“扭曲电力市场[是]产生低甚至为负的市场价格时的电能对电网显著部分由可再生能源提供的,”他说。 “纠正这一趋势非常积极的方式是部署存储在低电力的市场价格,如产生的能量,当可再生能源都产生大量的电能,然后释放该存储能量的一种经济的方式,当市场价格高...火灾提供了这样做潜在的经济方式,但可能会需要一个示范,建立可操作性和经济性。”

研究小组包括澳门太阳城最新网站的研究生丹尼尔堆,丹尼尔·柯蒂斯,杰弗里haratyk,和刚毕业的大学生内斯特塞普尔韦达毫秒'14。


主题: 研究, 核科学与工程, 工程学院, 可替代能源, 能源, 储能, 温室气体, 气候变化, 全球暖化, 太阳能

回到顶部