据《财联社》消息,日前,美国公用事业规模的储能技术开发商Fourth Power公司宣布,该公司已经获得1900万美元的A轮融资,这笔资金将用于开发和部署热储能技术——位于波士顿附近一个1兆瓦时的原型设施,该设施预计将于2026年完工。
Fourth Power公司部署的“储热罐”
作为一种电网级储能解决方案,Fourth Power旨在与大型锂电池阵列在短时间5~10小时的范围内竞争——也就是在白天阳光好的时候储存多余的太阳能,以便在夜间发电下降时使用。
但该公司表示,它在更长时间范围内(100小时)也有一战之力,这将涵盖“几天的恶劣天气和糟糕的可再生能源发电”的情况。该公司由比尔·盖茨的突破能源风险投资基金支持。
事实上,它原理很简单:把多余的可再生能源用它来加热一个高度绝缘的储存系统。Fourth Power使用巨大的、超便宜的、储量丰富的石墨块来储存大量能量。该公司将它们加热到高达2500°C(4530°F)的白热。
图:加热元件为液态锡加载能量,并将能量储存在白热石墨块中
能量通过液态锡金属在Fourth Power的系统中移动,这种金属会在相对较低的232°C(450°F)下熔化。这是Fourth Power的秘密配方。在超过1000°C(1800°F)的高温下,液态金属会破坏金属泵,但该公司的工程陶瓷设计解决了这一难题。
这些泵在石墨管道系统周围移动过热的液态锡,将热量从加热元件传递到石墨块,然后在需要将其送回电网时将其从石墨块传递到能量回收系统。
为了回收能量,将液态锡泵入一系列电池内的许多狭窄的石墨管中。这些管道变成白热并发出强烈的光,这些光通过热光伏(TPV)电池收集。在这样的温度下,几乎所有的热传递都以光的形式发生,而不是传导或对流热,这些TPV系统能够利用光伏原理收集能量。
当能量被收集时,液态锡从大约2400°C下降到1900°C(4350°F到3450°F),当能量可用时,它被送回加热元件“充电”。
该公司表示,将液态锡泵送系统和这些高效率的TPV电池结合起来,就能形成一个反应迅速的热电池,在需求激增的几秒钟内将能量传回电网,并且具有前所未有的功率密度,因为该系统可以“传递比其他任何拥有相同尺寸设备的公司多10到100倍的热量。”
值得注意的是,在制造成本方面,Fourth Power表示“绝对没有竞争对手”。它几乎全部由超便宜的石墨和锡制成,而不是昂贵的精炼锂,所以锂电池的安装成本可能在每千瓦时330美元左右,但该设备可以以不到25美元的价格完成同样的工作。
最后,它也比锂更安全,因为它没有热失控或爆炸的可能性,即使液态锡设法从管道系统中逃脱,它也会在到达绝缘层或设施的混凝土地板时立即冻结成金属,这些设施充满氩气以防止氧化。