比尔·盖茨(Bill Gates)投资Rondo将太阳能或风能转化为热能

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热能储存很便宜,但将热量转化为电能却很昂贵。Rondo Energy有一个解决方案:出售热量。IMAGE@Rondo能源

       热能存储是未来100%可再生电网最便宜的存储选择之一。昂贵的部分是将热量转换回电能以返回电网。那么,为什么不直接出售热量呢?Breakthrough Energy Ventures资助的创业公司Rondo Energy就是这样提出的。目前,世界上最大和碳密集度最高的行业使用的热量远远超过电力。

       “工业供热脱碳将是一场全新的工业革命。我们正处于巨大增长的开端,“首席执行官John O'Donnell在加利福尼亚的Skype电话中兴奋地说。

       “传统观点仍然是工业脱碳困难或昂贵。我们还需要10年的时间才能拥有所需的技术。这已经不是事实了。

Rondo背后的一些大脑此前曾凭借GlassPoint获得了2016年SolarPACES技术创新奖,在温室中提供太阳能加热蒸汽,以冲洗耗尽油井中的最后石油,部分脱碳无法真正脱碳的单一行业。

       现在,再次与隆多走到一起;该团队设计了一种类似的智能技术,将热蒸汽或热空气输送到可以完全脱碳的行业,只需用极其简单的独立热能存储代替其过程中使用的化石燃料热量,将太阳能发电场或风电场的多余电力转化为热量。

隆多热力电池的工作原理

       基本上,Rondo 热电池是一盒耐火砖,像烤面包机一样通过电线加热到 1500°C。 进入的空气由这些过热砖加热,并通过管道输送到客户设施中已有的相同热网络中。热能储存材料是一种惰性耐火砖,自19世纪以来一直在钢铁工业中工业使用,具有耐热高达1600°C的能力。

       “我们找到了一种方法来使用钢铁行业200年来一直使用的相同材料来储存热量,”O'Donnell说。“我们上升到大约1500°C。 对于大约95%的行业使用能源来说,这已经足够热了。我们使用的是惰性的加热砖材料,已知可以使用100年。因此,没有什么可以物理泄漏或释放气体或着火。因此,从安全的角度来看,以及从足迹的角度来看,我们确实适合目前适用于工业用途的东西。

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Rondo热电池使用了自工业炼钢早期以来经过验证的相同类型的耐火砖 图片@维基百科

       该技术能量密度极高且结构紧凑,以每平方米土地1兆瓦时的速度储存能量,能够在数千吨材料中存储数百兆瓦时,以输送热空气或蒸汽,约占可比锂离子电池土地的四分之一。

       出于安全原因,工业用户已经将他们的化石燃料锅炉或燃烧装置安装在室外,将热量输送到设施中。Rondo热电池将法兰连接到现有的管道上,该管道目前从化石燃料燃烧室输送蒸汽或热空气。

       “所以你已经实现了脱碳,但工厂内部没有任何变化。我们真正专注于降低比您当前成本更低的脱碳途径,您无需对现有设施或热网进行更改,因为这会增加成本并延迟发电时间,“O'Donnell 解释说。

电网经理可以清理太阳能泄漏...

       蓄热有两种方式可以利用可再生能源充电。一是可以设置它们由电网运营商直接控制,以立即倾倒多余的电力以保持电网稳定。在加利福尼亚州,已经有必要在中午减少越来越多的过剩太阳能,在凌晨减少风能。太阳能一天的峰值期可以长达四个小时,太阳能发电可以达到八个小时或更长时间。

       “我们有一个大型项目,我们正在当地电网运营商管理我们的充电。这项技术充电非常便宜,因为没有活动部件。电网运营商可以控制设备充电的速度,以便吸收削减的电力;在几分之一秒内打开和关闭它,“他说。

       这些原本会被削减的电网存储的电力可以作为热量输送给工业客户,或者可以用来驱动涡轮机在最需要的时候将能量输出回电网。

...或者太阳能发电场可以绕过互连延迟

       另一种选择是附近太阳能或风力发电场的专用线路。O'Donnell指出,由于目前的互连延迟,加州有很多这样的机会。

       “你会看到这些关于风能和太阳能在美国放缓的故事,因为现在需要10年才能实现互联。有机会大规模绕过电网中存在的瓶颈,“他解释说。

       “我们正在南加州开展项目,距离这个工业设施五英里的地方,有一个太阳能项目正在开发中。他们可能需要三年时间才能获得电网连接,但我们可以为这个项目提供所有电力,明年可能会上线。有很多机会没有并网,所以我们不是使用半天而是一整天的削减电力。

       为了用太阳能取代天然气的全天候热量,Rondo的经验法则是,太阳能发电场的规模是所需规模的三倍。如果您在24小时内需要100兆瓦的热量,太阳能发电场应该是300兆瓦,并在8小时的阳光下提供100兆瓦的热量,但在Rondo单元中存储200兆瓦,以便在剩余的时间内输送。

工业热能送给未来的礼物

       在加利福尼亚州,用于工业供热的天然气比用于发电的天然气更多。O'Donnell的团队估计,仅仅为了取代加州燃烧的工业用热(如热空气或蒸汽)的天然气,就需要100吉瓦的新一代天然气。水泥制造就是一个例子。他引用了他们正在合作的一家水泥厂,该厂使用800兆瓦的热量,但只有15兆瓦的电力作为典型比例。

       一旦到位,Rondo热电池将像工业建筑本身一样永久。O'Donnell将这种永久性视为未来的能源礼物。

       “我们正在为我们的后代留下能源财富的遗产。不仅现在脱碳,而且以最低的成本留下数十年的丰富能源的零碳未来。风能和太阳能领域已经发生的事情使这个惊人的机会成为可能。我们有20年合同的太阳能项目,现在运行了35年和40年。在完全还清后,他们将再提供20年的免费能源。我们是这个惊人转变的一部分,因为我们站在巨人的肩膀上,“他说。

原文链接:https://www.solarpaces.org/bill-gates-funded-startup-rondo-turns-solar-or-wind-into-heat/