Source: CBC
多伦多一个庞大的楼盘包围下隐藏着一个巨型电池，但不是你可能会想到的那种。它里面没有铅或锂，而是充满了水——足够填满三个奥林匹克规模的游泳池——和水所携带的热量。The Well”这个名字支持建筑的低碳供暖和制冷系统。风能和太阳能产生廉价、清洁的能源。但在我们最需要时，如炎炎夏日或严寒的冬夜，太阳不总是高照或刮风。这就使得能量储存成为低碳电网的重要部分——将能量储存为热能可能比传统电池更便宜、更安全、更方便。热电池的一个近距离观察。大多数人对电池中的电化学能量储存很熟悉。能量也可以存储在水电坝后面（机械储存）或化学品中，如乙醇或氢。但也可以储存为热能。加拿大Long Duration Energy Storage Council的市场和技术总监加布·默塔认为，这个概念很简单：加热一种物质，如水或其他会变得更热的物质，包括石墨、沙子或熔融盐——根据美国智库Energy Innovation最近发布的有关工业热电池的报告，可以加热至1700摄氏度。以最小化热量损失的方式存储，例如在绝缘容器内或地下。在需要时移除或转移热量到空气或水等物体进行分配。热量可用于生成蒸汽并带动涡轮发电机发电。
它也可以直接用于空间或水加热。在The Well系统中存储的热量也是这样用的——它是Enwave Energy Corp经营的一个区域能源系统的一部分，为多伦多的100多栋建筑提供供暖和制冷。存储的热量还可以用于生产。例如，百事公司正在荷兰布鲁克奥普朗代克的工厂用廉价风能在低谷时段发热，并将热量存储在德国初创公司Kraftblock制造的热电池中，温度可达800摄氏度。热量可以根据需要传输到制作Cheetos和Lay's薯片的油炸锅中。默塔表示，这种热电池对热电两用让其成为“非常多功能的资源。它以多种方式提高能源效率并降低成本。能源消耗通常在某些时段达到峰值——比如冬季最寒冷的晚上和夏季最炎热的傍晚。这些峰值预计会随着更多供暖系统电气化而变得更高。但这种需求可能无法与峰值电力生产相匹配，尤其是随着越来越多的可再生电力来源如风能和太阳能。许多公用事业公司通过在峰值时段提高电力价格，而在供应过剩时，如夜间，价格大大降低，来平滑需求。热电池使公用事业公司或客户可以将能源从一天的某个时间——甚至从一年的某个时段——转移到另一个时间，默塔说。国际可再生能源机构（IRENA）表示，这使得更多可再生能源的使用减少了昂贵的电网升级需求。
热能储存还让建筑和制造商只在电力最便宜时购买能源。Energy Innovation报告发现，热电池可以使美国工业电力加热成本与天然气竞争力，同时取代75%的美国工业用于加热的化石燃料。对于供热，Enwave从顾客处如数据中心收集废热并燃烧天然气。热能存储减少了其对天然气（因此也减少碳排放）的依赖。但热能存储也可用于制冷——Enwave通常通过其深湖制冷系统使用来自安大略湖的冷水夏季为顾客提供空调。但当其管道达到容量时，公司会打开巨大的电动冷却器以弥补差距，公司解决方案和创新副总裁卡森·盖米尔表示。在The Well中存储的预冷水，深湖制冷系统可以在打开冷却器之前为额外的1000万平方英尺提供服务。热量可以在几个小时内存储和释放。为此设计的示例包括多伦多动物园测试的Icebear系统和Fredericton的Stash Energy制造的带内置储能的热泵。但许多系统可以存储数月——事实上，它们经常用于季节性存储。例如，2006年建成的艾伯托克斯德雷克登陆太阳能社区设计用于在夏季收集太阳能，将其储存在地下，然后在冬季释放用于供暖，为社区的冬季供暖提供了90%。Enwave在秋季用热水为The Well充电，以帮助在冬季通过其区域供热系统供暖建筑。在春季，将The Well充满冷水，并使用储存的“冷”来提供空调。
芬兰Vantaan Energia计划建造全球最大的季节性热储存设施。它将在夏季储存来自可再生能源和废能源的过剩热量，以在冬季供热整个一个中型城市。部分原因是这样。默塔表示，所需要的与世界全面脱碳需求相比的持续时间存储，我们现在只是杯中水滴。IRENA的2020年报告预计，到2030年，全球热能存储市场将增长三倍，达到800吉瓦时（约可为80万平均加拿大家庭供电一个月）。默塔说，对于需要低于500摄氏度的热量且受到不稳定天然气价格影响的行业而言，热电池是合理的选择。高温度还没有完全达到这种技术。成本也在下降。澳大利亚国家科学机构CSIRO估计，到2050年，热能储存将比锂离子电池和抽水蓄能便宜大约三分之一。在供暖方面，像The Well这样的项目在为许多建筑提供服务的区域能源系统中更有意义，Enwave Corp首席执行官兼国际区域能源协会主席卡莱尔·科恩提奥表示。他补充说，The Well的建设并不容易，但系统正在按计划运行，Enwave现在正在寻找其他热能存储机会，尤其是更大规模的项目。我认为这是非常、非常重要的，当我们思考能源和电气化时，要看一下我们能够以尽可能高效和有效的方式来做到这一点的所有工具。科恩提奥说。
热电池作为能源存储的新选择，不仅提高了能源效率，还降低了成本，进一步推动绿色能源发展，值得更多关注和探索。" } ```
