帶有生物蠟的新型熱電池正在挪威特隆赫姆的ZEB實驗室中安裝。圖片：Link Arkitektur / Veidekke

用於儲存太陽能多餘熱量的並不是什麼新鮮事。幾十年來，熱水瓶在家庭中隨處可見，而我們遙遠的祖先很快就瞭解到將石頭放入火中的好處。但在工業規模上，熱電池通常效率低下、價格昂貴或對環境有害。所有這一切都可能即將改變。

本月，世界上第一座使用生物蠟蓄熱的辦公樓將在挪威特隆赫姆的一個示範專案中揭幕。

隨著大規模採用，該技術可以降低電網的峰值負荷。這對於未來更加可變的基於可再生能源的電網來說很重要。短期好處包括能夠在電力便宜時儲存熱量，從而減少能源費用。生物蠟也比基於石油的同類產品更環保，因為它是由可再生生物質製成的。

SINTEF Energy Research 的 Alexis Sevault 與用於生物蠟熱電池的熱交換器。照片：Joachim Seehusen / Teknisk Ukeblad

在生活實驗室中試用生物蠟熱電池

我們選擇在特隆赫姆新的零排放建築 (ZEB) 實驗室中使用生物蠟熱電池，這是SINTEF、NTNU、Enova 和挪威研究委員會的合作專案。

生活實驗室提供了一種結構，可以在與人的互動中開發和測試新的、創新的材料和解決方案。在實驗室環境中測試技術是一回事，但當您將“真人”投入其中時則完全不同。

目的是從建築物自身的能源生產中消耗盡可能多的電力。建築物的屋頂 - 傾斜以最大限度地暴露在陽光下 - 由光伏 (PV) 面板覆蓋，而熱泵是主要的供暖來源。熱電池將填補空白，例如在供應經常超過需求的春季。我們期待看到生物蠟電池全年在商業條件下的表現。

生物蠟熱電池

相變材料(PCM) 是用途非常廣泛的材料，可用於儲存熱量或冷量。關鍵是控制材料如何熔化和重新凝固。水通常用作PCM，鹽也是。將鹽晶撒在道路上，與雨水混合後，冰點會降低到 0°C 以下。這降低了道路上形成危險冰的溫度。其他一些PCM以前曾用於蓄熱，但很少使用生物蠟。事實證明，生物蠟是理想的選擇。

帶有生物蠟的熱電池現在正在挪威特隆赫姆的 ZEB 實驗室中安裝。照片：Alexis Sevault / SINTEF 能源研究。

有問題的生物蠟是基於植物的結晶蠟CrodaTherm37，去年由英國Croda公司推出。它是一種最佳的蓄熱材料，因為熔化和凍結溫度之間的差異不超過兩度。

熱電池基於Skala Fabrikk生產的枕板式換熱器。對於這種型別的熱交換器，生物蠟佔據了 90% 的體積。由於選擇了生物蠟而不是水，尺寸已從估計的20立方米大幅減少到僅5立方米。這使得此類系統的安裝和改造成為更具吸引力的選擇。預計200千瓦時的熱電池可以儲存長達三天的熱量。能源效率可高達95%。

PCM-Store：令人興奮的冷熱儲存新時代的開始

透過FME HighEFF和KPN WoodCFD 的研究活動，SINTEF Energy Research 積累了大量使用 PCM 的知識。在過去三年中，我們將資源投入到PCM-Eff專案中，以研究實現有效熱能儲存的解決方案。

作為這項工作的結果，我們宣佈了一個衍生專案 KPN PCM-STORE。該專案將由挪威研究委員會和12個工業合作伙伴資助，將為食品工業開發使用 PCM 的熱電池系統。

關鍵區別？它不是用於蓄熱，而是用於食品加工、物流和零售行業的冷藏。透過減少峰值需求和運營成本，在這些應用中可以發現很多潛在的效率。

SINTEF Energy Research 與研究合作伙伴 NTNU、SINTEF Ocean、法國波城大學和德國的 TLK-Thermo 共同領導該專案。 編譯 陳講運