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用冰塊儲存間歇性可再生能源以降低室溫
冷卻系統能耗約佔建築物總能耗的五分之一,空調和電扇的總耗電量佔全球總耗電量的十分之一。隨著發展中國家愈來愈富裕,其製冷需求將繼續上升。
世界經濟論壇(World Economic Forum)的撰稿人安德里亞•威利格(Andrea Willige)認為,使用冰似乎是一個簡單的解決方案。人們可以將冰塊當作像電池一樣的能量儲存器,用以平衡電網。在夜間或任何風能、太陽能產能過剩之時,能源較為便宜。於此時生產冰塊,再於白天用冰塊製冷。此外還有其他創新解決方案可用來儲存熱能。威利格稱,應對所有方案進行及時支援,以確保其能夠應對未來激增的製冷需求。
於電力便宜之時製造冰塊
藉助熱能儲存技術,冰塊的儲能能力可提供更有效的環保冷卻方法,這也是初創公司Nostromo “Icebrick(冰磚)”技術的前提,該技術有望降低大型公共建築由空調產生的環境和經濟成本。
其理念很簡單,即在能源需求較低,如夜間或太陽能、風能等可再生能源產生電力過剩之時,該技術利用電力將水轉化為冰。白天,該技術透過融化冰塊,並向建築物內泵送冷水來釋放冰塊中的能量,直到夜晚溫度下降時才停止。
冰塊儲能
“冰磚”技術不僅緩解了電網對空調的高耗能需求,降低了業主的電力成本,而且還為過剩的可再生能源提供了儲存解決方案,以避免浪費。
儲存過剩的可再生能源對於平衡可再生能源的間歇性至關重要,同時它也是實現淨零排放和遏制氣候變化道路上的最大挑戰之一。
推進電網平衡
可再生能源排程對於維護能源安全並保持靈活性至關重要,這意味著即使在沒有足夠的太陽能或風能的情況下,也可以方便地接入電網。同時也意味著我們可以更多地依賴可再生能源,在目前仍然需要備用電源的地方能夠輕鬆開關電源,以應對能源需求高峰。
電池是儲存需求低時儲存富餘電力,並在需求高時將其充分利用的最佳選擇,但其無法獨立存在,這也是國際能源機構在其2050年淨零排放路線圖中強調有必要加快其他形式能源儲存的開發和商業化的原因。
其中一種形式是“Power to X”技術,即在能源需求低時使用富餘電力的技術,例如為工業和交通運輸系統生產綠色氫氣。此外還有上文提及的熱能儲存技術(TES)。
規模化的熱能儲存解決方案
Nostromo公司的“冰磚”技術並非唯一致力於此的解決方案,人類正在為應對能源儲能挑戰進行眾多努力。
熱能儲存技術同時將供熱製冷介質作為臨時電力倉庫。該技術的應用並不僅限於商業建築,還可用於集中供暖或製冷,冷藏或冷凍產品運輸(冷鏈),以及太陽能發電。在這些領域,熔岩鹽儲存太陽能技術已得到普遍應用。
國際可再生能源機構(IRENA)強調,需要在開發熱能儲存技術方面進行更多投資,並採取措施為這些解決方案提振市場。
世界經濟論壇正在透過其上行平臺(Uplink)的新技術創新專流,為解決能源儲存問題作出貢獻,以便透過基層創新和夥伴關係加速向清潔能源過渡。
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