用盐储热

尽管太阳能的消费量正在提升，但如何提高利用率仍是难题：在阳光最充足的时候，偏偏是最不需要供暖的时候；而面对寒冷、多云等需要供暖的天气，却又不能获得足够的能量。“存储“和”再释放“的原理看似简单，目前也有许多技术手段可以实现，但这些技术的效率和成本却差别很大。没有一项技术是完美的，但荷兰埃因霍恩理工大学目前正在研发的一项发明可能会带来新思路。

该大学的HEAT-INSYDE项目组正在研制一种基于热化学能的”热电池“解决方案，它利用了一种简单的物理原理：当某类盐晶吸收水分时，就会释放热量。如果利用多余太阳能来干燥这些盐分，那么之后就可以向盐中再次通入水蒸气，重新释放收集到的能量。假如盐能够持续保持干燥，理论上它可以无限期地保留储存的能量。

尽管原理简单，但要找到合适的储热盐类并不容易，这一物质需要具有较高的能量密度，要便宜、稳定，还必须无毒且易于使用。专家们对上百种盐碱进行了研究和测试，最终选定了碳酸钾（钾碱）。钾碱常被用于面点发酵剂，比如在制作面条的过程中添加钾碱，可以让面团更有弹性。从可可粉加工到玻璃制造，钾碱更是被广泛地应用在各行业中。得益于HEAT-INSYDE项目，这一通用但传统的产品有望开辟全新应用领域，并在实现能源转型中发挥重要作用。

赢创是全球最大的钾碱制造商之一，年产量高达数万吨。为了实现这一目标，赢创正积极参与这一开创性项目，与其他11个国际合作伙伴一起，共同探索未来的能源储存方式。赢创不仅需要确保材料供应，还将提供其70年累积的产品经验和专知，为技术优化提供支持。

埃因霍温研究所目前拥有全球唯一一个功能齐全的热电池原型。它的反应器中是一层钾盐复合物，风扇吹入干燥的热空气，在热交换器利用多余的太阳能，为气流加热。气流又加热盐分，使盐分变干并将水蒸气释放回气流中。冷凝器从空气中提取水分，直到盐分完全干燥。至此，完全干燥的钾盐完成了“充电”过程。释放能量时，风扇将寒冷、潮湿的空气吹过干燥的盐层。盐层吸收水汽，将空气加热到60℃以上。通过热交换器，这个热量可以用于加热生活用水，或者提供暖气。

现阶段，研究人员仍在确定盐层的最佳结构，提高干燥空气和湿润空气的注入效率以及优化钾碱的充电率和储存容量。七个家用紧凑型原型装置预计在2022年设计制作完成。这些原型装置将被安装到荷兰、波兰和法国南部的家庭住宅中，针对各种气候条件进行实际测试。

对于普通的四口之家来说，这一储能系统只有洗衣机的大小，却能在无光照的情况下释放两周的热量。与采用锂离子技术的常用电能存储系统相比，热电池具备相同的输出功率，但所占空间只有前者的一半，而价格却不到前者的十分之一。小巧、便宜、高效，这三大优势已吸引了许多家庭报名参与测试。