可再生能源“存”在哪儿？多孔岩石潜力大

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风能和太阳能等可再生能源技术产生的能量通常取决于天气状况。为了保证可持续稳定的供电模式，科学家们正在努力寻找自然界中各种可靠的储能材料和方法。

最近，爱丁堡大学出版了《自然与中东》；根据《能源》中关于多孔岩石储能的文章，英国北海海底的多孔岩石有望用于可再生能源发电的长期储存，从而解决海上风力发电等储能问题。那么，科学家们如何看待使用多孔岩石作为能量储存介质呢？还有什么其他想法来储存可再生能源？近日，《科技日报》记者采访了中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永珍教授。

大规模储能技术的研究已经成为热点

据外国媒体报道，英国大多数核电站将于20世纪20年代末到期；日本日立公司最近宣布，由于建筑成本上升，将暂停其在英国的核电项目；考虑到减排等因素，英国政府计划到2025年关闭所有火力发电厂，这将在全国电力供应中留下相当大的缺口。

据报道，所谓的多孔介质压缩空气体储能技术(pm-caes)的工作原理是利用可再生能源的动力为产生压缩空气体的发动机提供动力，而these/きだ だ在能源短缺的情况下，释放井内的压缩空气体为涡轮发电机提供动力，然后将动力传输到电网。

英国科学家预测了近海盐湖含水层中多孔岩石的储能潜力，并用蒙特卡罗方法计算了大量多孔岩石中建造的发电厂的发电量和效率。研究表明，pm-caes一次存储可满足空两个月的空气流量需求，其往返效率(rt)在42%至67%之间。此外，这种方法具有较小的表面损失，这将受到陆地表面或水资源有限的地区的青睐。与此同时，这项技术在能源需求旺盛的人口密集地区更具吸引力。

一种潜在可行的季节性储存技术

储能系统是构建智能电网和分布式能源系统的关键技术。到目前为止，大型(500兆瓦以上)商用储能系统主要是抽水蓄能电站。虽然抽水蓄能可以借助高低落差地形，利用势能差储存能量和发电，但由于地理条件和投资建设周期长，需要发展其他大规模的蓄能技术，尤其是跨季节蓄能技术。陈永贤指出，多孔岩石分布广泛，这将使粉末冶金技术能够跨季节运行，从而大大提高其应用的普遍性。

根据论文数据，陈永喜分析说，英国研究人员利用数学模型来评估这种储能技术的潜力，发现北海的地质结构可以储存能量，满足英国三个月的电力需求，而且大量富含多孔岩石的近海盐湖含水层靠近风力发电场，这可以产生宝贵的发电和储存的协同作用。

该论文的作者之一，爱丁堡大学的朱利安&米多；穆利·卡斯蒂略指出，这项技术有潜力在夏季储存可再生能源用于发电，在冬季用电高峰时可以使用。然而，尽管这种方法是可行的，但成本相对较高。此外，多孔岩石储能技术还存在许多潜在的问题，今后需要进行更多的研究来改进该技术，以降低成本，提高该技术的应用安全性。

对存储路径的异想天开的探索

陈永喜指出，事实上，科学家们一直在积极探索可再生能源存在的更多可能性，如海水储能、沙漠储能、人造绿叶等。

德国Fraunhofer协会的风能和能源系统研究所设计了一个新的想法，叫做stensea，它把能量存储主体放在一个600，800米深的海床上，作为多个内径为30米的混凝土空球体。每个球里都有一个水力发电机和一个水泵。当电网负荷较低且电力过剩时，水泵将抽出海水进行储能；当电网负荷高，需要峰值发电时，这些球体的阀门将打开，进入的海水将驱动水轮机发电。

研究人员还借鉴绿叶的智慧，模仿自然界的光合作用，即将太阳能转化为化学能，并将能量储存在化学键中，基本上可以实现碳中和的过程，从而通过一定的反应方式吸收环境中的二氧化碳，达到环保和储能的目的。同时，提高转化效率和过程的稳定性，并形成获得可再生能源的途径。

此外，一些科学家正试图通过泵沙来储存能量。沙子通过皮带运输到高层仓库，高层沙子在风叶上做功，以沙子的形式储存势能，从而提供发电所需的动能。