撒丁岛的研究人员通过开发用于短期和长期固定能源存储的钠海水电池,在可持续能源方面取得了显著进展。他们发现,通过使用钠联苯技术结合波浪能,钠海水电池可以有效地储存能源并稳定功率波动。这一新发现有望满足撒丁岛的能源和水需求,同时还能捕获二氧化碳。这是沿海地区和岛屿向清洁能源转型的重要一步。
佩鲁贾大学和罗马大学的研究人员对太阳能热水器(SWB)的巨大潜力进行了研究。他们的研究围绕撒丁岛丰富的可再生能源案例研究展开。
他们的研究结果表明,海水电池(SWB)与波浪能相结合,能够有效稳定电力波动,并为长期实现完全脱碳的发电系统铺平道路。海水电池是一种以海水为阴极的钠基电池技术,展现出极高的效率。海水电池的众多优势之一是其卓越的储能能力,无论短期还是长期,都能确保可靠的年度储能。
为了发挥这种潜力,他们使用联苯钠(Na-BP)作为阳极液,创造了一种卓越的海水电池技术。这种创新设计使得阳极液和阴极液(海水)都能流经电池单元,类似于传统的液流电池,且效率极高。
研究人员发现,基于钠-黑磷(Na-BP)的太阳能储能电池(SWB)的一大优势在于其能够外部存储金属钠。通过扩展金属钠的储量,这一创新特性显著延长了储能时间。因此,仅需一台设备即可实现从数小时到数月,甚至跨越四季的储能。这不仅提高了整体效率,还降低了投资成本。

研究人员表示:“这项工作旨在证明SWB技术能够满足欧洲的能源需求,并激发公共和私营部门对进一步开发该技术的兴趣,从而将目前已开发的实验室规模电池转化为商业应用。”
为了实现这一目标,研究人员探索了将太阳能热水器(SWB)与波浪能转换器结合使用。他们的研究表明,这种组合有望将撒丁岛电网的功率波动降低85%以上。具体而言,他们通过比较每隔一秒的连续功率值来计算功率上升速率的降低。此外,他们还将能量存储在Na-BP阳极液中。
另请参阅:《利用隐藏的能量:岩石作为可持续的太阳能存储解决方案》
研究人员得出结论,从长远来看,钠基电池有潜力满足撒丁岛的季节性和年度能源需求。这主要归功于钠金属极高的体积密度,其密度约为700巴压缩氢气的四倍。
为了实现撒丁岛电网的完全脱碳,需要整合约 340,000 立方米的钠金属。研究人员计算得出,这一数量相当于一个高 3 米、占地面积不到四个足球场的钠库。
此外,用于短期和长期固定式储能的钠海水电池有望满足撒丁岛居民约29%的淡化水需求。不仅如此,它还具有额外的二氧化碳捕获功能,每千瓦时可有效储存37.3克二氧化碳。
研究人员在报告中提到:“模型结果表明,基于太阳能海水淡化器(SWB)的储能技术与撒丁岛丰富的可再生能源相结合,能够有效实现该岛能源系统的全面脱碳。此外,太阳能海水淡化器(SWB)的脱盐和二氧化碳捕集功能是清洁能源转型实施的典范,可以推广到其他岛屿和沿海地区。”



