供热发电效率高达95% 德国Lumenion计划2020年新建40MWh钢储热系统

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中国清洁供热平台讯：2019年，德国储热技术公司Lumenion与瑞典国有企业Vattenfall合作，在柏林区域热网成功投用一套2.4MWh的钢储热系统。据外媒近日消息，Lumenion计划于2020年新建容量为40MWh的钢储热系统。

Lumenion的储热系统采用钢金属作为储热介质，储热时，电能将巨大的钢模块加热至650℃的高温以实现热能存储，存储的热量可以用作工业高温蒸汽，也可用于区域供热或温室供暖。


图：柏林项目钢储热系统

去年12月，在柏林新项目的庆祝仪式上，Lumenion展示了重达4吨的钢储热模块，储热温度高达650℃。该系统可以暂时高效存储过剩的太阳能电力和风电，将存储的部分热能转化为电能，不过在柏林项目中，系统目前尚未连接汽轮机，仅并入当地区域热网。

据Lumenion公司介绍，如果用于发电，可将储热系统与汽轮机进行配套，大约25%的热能能够重新被转换成电能，但众所周知，热能转换为电能的效率不是很高，那么可以将剩下的100~120℃左右的低品位热能用于供热，这样一来，整个系统就可实现高达95%的效率。

钢储热技术原理简单，也就意味着储能设备的成本不会太高，相较之下，纯电力存储的电储能设备成本相对较高，Lumenion新闻发言人Philip Hiersemenzel表示，如果用锂电池存储，乐观估计，成本至少为每千瓦时0.08欧元（约人民币0.625元/kWh）。相比之下，一套使用寿命为40年，每年循环150次的钢储热系统，成本约为每千瓦时0.02欧元（约人民币0.156元/kWh）。


图：Lumenion储热系统在德国某大学进行测试

Lumenion方面表示，太阳辐射在12小时内会有波动，风能也可能出现波动，一般每隔18到24个小时就几乎没有风，这意味着需要一种能够以低成本实现平均每年运行180次循环的储能系统，与此同时，能量充放时的峰谷负荷差应不小于三倍。

若Lumenion的项目取得广泛成功，钢这种重工业材料将解决锂离子电池目前无法解决的问题。但说到底，Lumenion并不是与电池储能竞争，而是要与使用其他蓄热材料的储热系统竞争。

储热系统中，热水储能使用最多，然而，水储热运行温度一般在150℃以下，与钢储热概念最为相近的要属混凝土储热和熔盐储热。Lumenion方面认为，相比之下，钢储热成本效益更好，即便是在40年的使用寿命结束之后，依然可以被回收利用。

规模化效应凸显后，这项技术的成本将进一步降低，并在更大的范围内得到应用，Lumenion的愿景是将钢储热系统扩展到千兆瓦级的规模，并将应用领域从供热扩展到发电。