阿贡技术使太阳能发电工作一整夜
能源储存是充分利用太阳能的关键，否则受多云和黄昏中断。在过去的几年中，集中太阳能发电厂已经开始在夜间生产额外的电力和在高峰期的需求周期，通过使用存储的热能推动蒸汽涡轮机。
目前的热能储存系统依赖于每公斤能量储存的材料，需要更多的材料以更大的成本，以满足能源储存的要求。
现在，在美国能源部（DOE）的研究人员阿贡国家实验室设计了一个廉价的储热系统，将更小，执行超过20倍电流热系统。
从DOE的Sunshot倡议资助，阿贡国家实验室的团队正在建设一个高效相变蓄热系统（LHTES）中试规模的原型测试。是一个国家的Sunshot倡议协作努力使无补贴太阳能成本2020与其他形式的电力生产竞争。
阿贡的热能量存储系统依赖于一个“相变”的材料，熔体储存热能和释放能量，当它重新冻结-类似于循环充放电，在电池。
像廉价的盐（氯化钠）盐岩可以作为相变材料，但使用现有存储系统的热是因为盐的导热性差的限制。
然而，阿贡LHTES系统通过与高导电性的石墨泡沫将大大提高这些盐的电导率。这种组合降低了所需的材料的总金额，建立系统和它的成本，同时使热能量转移显着更有效，仍然提供高达8至12小时的能量存储-一个典型的存储为一个集中的太阳能发电厂的夜晚。
“相变材料往往具有较低的电导率，但满足热能存储的要求，”Dileep Singh说，阿贡的 领袖；热机械技术组。“高导电性的石墨泡沫符合导电性的要求，所以我们想：为什么不把两个结合？”“
多孔石墨泡沫在孔隙中捕获盐，有利于快速的熔化和凝固。该研究小组表明，这种快速的阶段变化随着时间的推移而上升。在建立和测试一个混合机大小的初始原型后，团队正在50次将原型尺寸放大。
虽然仍然小于一个满量程的电厂系统，中试规模的模块化系统将在今年秋季测试，并可以扩大应用，如提供备用电源在微电网或存储从另一个能源的余热。该系统还将进一步提高三维热模拟用于估计性能和规划的一个全面系统的设计。
“我们正在开发的大型电厂的系统作为一个模块化的系统，和中试规模的系统建设，今年实际上可以被用来作为一个全面的系统，是由许多模块堆叠或组织在一起的一个模块，“阿贡的机械工程师文华雨说。“因此，我们将测量的性能特点，从测试的试点可以直接反映了一个电厂系统。”
全面的设计将满足当前电厂运行汽轮机在450到600摄氏度的需求（850-1100华氏度）用氯化镁作为存储介质。当先进的超临界二氧化碳涡轮机-比蒸汽涡轮机效率更高，但运行在一个更热的700摄氏度（1300华氏度）-在网上，同样的设计可以用氯化钠。
这项工作是由美国能源部SunShot倡议的支持。
这是一个合作的国家努力Sunshot倡议，积极推动创新使太阳能完全成本竞争力与传统能源在这个十年结束之前。通过SunShot，能源部支持由私人企业、大学和国家实验室的努力，以降低太阳能发电的成本为每千瓦时0.06美元。在energy.gov/sunshot学习。
关于阿贡国家实验室
阿贡国家实验室试图压制民族问题在科学和技术解决方案。全国第一个国家实验室，阿贡进行领先的基础和应用科学的几乎所有学科的科学研究。阿贡国家实验室的研究人员密切合作，从企业、高校、研究人员和联邦数百，州和市政机构帮助他们解决具体问题，推进美国的科学领导和准备迎接美好的未来。来自60多个国家的员工，阿贡是管理的UChicago阿贡，LLC为科学系美国能源部。