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科技日报记者 李山
近日，德国航空航天中心（DLR）领导的科研团队成功建造并测试了以硝酸盐为储存介质的卡诺电池。这种电池装置可将电能以热能的形式储存起来，在需要的时候再用它来发电。未来这项技术有望在工业规模上平衡可再生能源的波动。
储能是解决可再生能源并网问题的关键。在众多的储能技术中，以储热为基础的卡诺电池是很有发展前景的一种。它通过热和电的相互转化，能够不受地域限制的实现中等到大型规模的电能存储。
DLR开发的潜热储存装置是其卡诺电池系统的核心，里面有大约两立方米的硝酸盐。高温热泵利用储存的电能将盐加热到150℃，盐受热融化并吸收更多的热量。第二个回路则将热量传递到热机，热机驱动带有发电机的涡轮机。这样电力就可根据需要反馈到电网中。
该装置的特别之处在于它的热交换器。它们有两个通道，一个用于输入热能，另一个用于排出储存的热。这使得系统能够使用不同的制冷剂进行操作，以便耦合存储系统的不同部分。为了在蒸汽回路和盐之间进行有效的能量传递，热交换器具有类似于雪花状的横截面，这可以使盐的接触表面最大化。
卡诺电池的尺寸、容量和能量管理可以定制，以满足特定需求。它还有一个优点是可同时提供电力和热量。储存的热量可直接用于许多工业过程。研究人员目前正在测试不同的负载场景、热流和温度曲线，以提高其整体效率。
研究人员表示，卡诺电池具有在可持续能源经济中广泛使用的潜力。他们预计工业系统将在大约十年内投放市场，以后这些设计将可用于更长的存储时间和几兆瓦的输出。
