自赫梯時代以來，設計用于承受高溫的耐火磚已經成為我們技術武器庫的一部分至少三千年?，F(xiàn)在，麻省理工學院研究人員的一項提案表明，這項古老的發(fā)明可以在使世界擺脫化石燃料并依賴無碳能源方面發(fā)揮關鍵作用。

研究人員的想法是利用需求較低時產生的多余電力 - 例如，當風力強勁的夜間吹風時風電場 - 通過使用電阻加熱器將電能轉化為熱能。這些設備將使用多余的電力來加熱大量的耐火磚，如果它們被封閉在絕緣套管中，則可以長時間保持熱量。在以后的時間，熱量可以直接用于工業(yè)過程，或者它可以為發(fā)電機供電，當需要電力時將其轉換回電力。

該技術本身已經陳舊，但其潛在的用途是一種新現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是由間歇性可再生能源的快速增長以及電價設定方式的特殊性所帶來的。從技術上講，該系統(tǒng)“可能是在20世紀20年代開發(fā)的，但當時沒有市場，”麻省理工學院核科學與工程系研究科學家，描述該計劃的研究論文的主要作者Charles Forsberg說。本周出現(xiàn)在電力期刊上。

福斯伯格指出，美國和大多數(shù)工業(yè)化地區(qū)對工業(yè)熱的需求實際上大于電力總需求。與電力需求不同，電力需求變化很大且往往難以預測，對工業(yè)熱量的需求是恒定的，并且可以在可用的時候利用額外的熱源，為這種基于耐火磚的系統(tǒng)提供的熱量提供幾乎無限的市場。

該系統(tǒng)，F(xiàn)orsberg稱之為FIRES(用于FIrebrick Resistance-heating Energy Storage)，實際上會提高公用事業(yè)市場的最低電價，目前在高產量時可以降至幾乎為零，例如陽光燦爛的日子，太陽能發(fā)電廠的產量達到頂峰。

電力價格的確定提前一天，一個獨立的價格為一天的每一個小時的段。這是通過生產者和權力分銷商之間的拍賣系統(tǒng)來完成的。分銷商確定他們在每小時期望需要多少電力，供應商根據他們產生該電力的預期成本進行投標。根據特定時間的需求，這些價格可能很低，如果只是基本天然氣例如，需要植物，或者如果需求需要使用更昂貴的“峰值”發(fā)電廠，它們可以更高。在每次拍賣結束時，經銷商會計算出滿足預計需求需要多少出價，然后要向所有供應商支付的價格由所有接受的最高價格出價確定。那個小時。

但是，當生產非常便宜的電力 - 太陽能，風能和核電，其實際運營成本非常小 - 可以供應足以滿足需求時，該系統(tǒng)可能導致奇怪的結果。然后，供應商獲得的電力價格可能接近于零，使工廠變得不經濟。

但是，通過加熱大量的耐火磚，將大部分多余的產量轉移到熱儲存中，然后直接銷售熱量或者用它來驅動渦輪機并在需要時產生動力，F(xiàn)IRES可以基本上設定市場價格的下限。電力可能與天然氣價格有關。反過來，這可能有助于使更多無碳電源，如太陽能，風能和核能，更有利可圖，從而鼓勵其擴張。

隨著可再生能源裝置的增加，由于非化石能源的擴張導致的電價崩潰已經發(fā)生并將繼續(xù)增加?！霸趷酆扇A州，加利福尼亞州和德國等電力市場，電力價格在高風或太陽能輸出時降至接近零，”Forsberg說。一旦太陽能提供的發(fā)電量達到總發(fā)電量的15%左右，或者當風力達到總發(fā)電量的30%時，建造此類設施可能會變得無利可圖，除非有足夠的存儲容量來吸收多余的電力以供日后使用。使用。

目前，存儲多余電力的選擇主要限于電池或抽水電系統(tǒng)。相比之下，低技術耐火磚蓄熱系統(tǒng)的成本只有十分之一到四十分之一，F(xiàn)orsberg說。

耐火磚本身只是普通磚塊的一種變體，由粘土制成，能夠承受更高的溫度，最高可達1600攝氏度或更高。畢竟，生產粘土實際上很便宜，只是一種特殊的污垢 - 在約3500年前的考古遺址中發(fā)現(xiàn)了這種高溫磚，例如赫梯人在建造的煉鐵窯中什么是現(xiàn)在的土耳其。事實上，這些磚塊直到現(xiàn)在都存活下來，證明了它們的耐用性。

如今，通過改變粘土的化學成分，可以制造具有各種性質的耐火磚。例如，放置在組件中心的磚可以具有高導熱性，使得它們可以容易地從電阻加熱器吸收熱量。這些磚塊很容易將熱量釋放到冷空氣中，吹過質量塊以帶走工業(yè)用熱量。但是用于結構外部的磚可以具有非常低的導熱率，從而形成絕緣殼以幫助保持中央堆的熱量。耐火磚廠家歡迎來電咨詢。