
钢板生锈就意味着报废,可为啥科学家们却在拼命研究如何让铁快点生锈?原来遭人嫌弃的铁锈早已摇身一变,成了拯救电网的储能神器什么是金融杠杆炒股,并且储电成本只有锂电池的1/10。铁不是建筑材料吗,咋就能储存电能了?

电网长期面临储电难题
很多人以为电网的最大难题是发电,错了。当下电力系统更发愁怎么把电储存起来。风电、光伏、水电这类清洁能源全是看天吃饭。大风一来发电量暴涨,但电网的承载力有上限,大量电力无法外送,只能白白浪费。等风停了,遇上用电高峰照样会缺电。

恰恰我国清洁电力的装机容量,已经占到了总电力装机的60%,迫切需要一套方案把富余电力存起来。以前最常见的方法是电池储能,相当于给电网装上巨型充电宝,多的电存起来,供电紧张时再释放。但锂电池只能维持4-6小时供电,而且成本高,想长时间、大规模储能就要寻找更廉价安全的材料。

随处可见的铁,就这么走进了科学家的视野。铁是全球开采规模最大的金属,国内每年还会产生2.5亿吨废铁,用来替代电池成本优势巨大。但新的问题来了,平平无奇的铁到底是咋储能的?

铁如何成为储能神器?
很多人不知道,铁可以燃烧。燃烧本质就是高温物质和氧气结合,释放能量。平时整块铁只有表面能接触空气,很难燃烧。但如果把铁磨成几十微米的铁粉,每一粒粉末都能充分接触氧气,反应速度会成倍上升,几乎是一点就燃。打铁花就是类似的原理。

随后人们就能用电能,点燃铁粉,加热水蒸气,驱动涡轮机运转发电。虽说原理是“烧开水”,但铁拥有其他燃料没有的优势。别的燃料烧完之后就消失了,但铁粉燃烧后几乎不会有损耗,下次还能继续用。因为铁在燃烧时,会和氧气结合,生成红色氧化铁,俗称铁锈。不仅原本的那些铁元素依然存在,而且这套还是反应可逆的,铁锈还能重新变回铁粉。

于是人们就可以在电网电力富余时,用多余电来电解水,制取氢。而氢又能和铁锈反应,夺走铁锈里的氧。这时铁锈就变成铁粉+水,取出里面的铁粉,就可以再次送入锅炉燃烧发电,重新转化为铁锈,循环往复。那些消化不完的电力,就这么依靠铁,不断氧化和还原长久储存下来。

铁锈储能的未来应用
整套循环理论上,对铁粉的损耗极低,可以无限循环利用。因为铁只是不断地抢氧和丢氧,铁本身并不会大量消失。同时铁粉造价低廉、性质稳定能长期存放,运输难度也更低,一跃成为电网的新型储能神器。

2025年,荷兰率先实现铁空气电池并网测试。我国相关技术也在加速攻关,一旦普及,尤其对我国西北意义重大。西北风光资源充足,却难以修建大量抽水蓄能设施。铁粉储能,能够充分利用白白流失的清洁电力,且储能成本只有锂电池的十分之一。曾经人人嫌弃的铁锈,正成为推动电网升级的关键突破口。
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