卡诺电池 基本信息 卡诺电池（CB）的循环包括电转热和/或冷、热能储存（TES）和热力循环。卡诺电池 还实现了在充和/或放电过程中加入热量流（热集成），以期改进电池的整体性能。卡 诺电池领域提出的最突出的热动力循环为：布雷顿泵送热能储存（Brayton PTES）、 兰金泵送热能储存（Rankine PTES）、液态空气蓄能（LAES）。lxxix 技术就绪水平 知名的技术工艺和设备。 潜力 此技术可用于电网规模的储能，因为卡诺电池采用了大储能容量的设计。卡诺电池的 使用没有地理限制，与其他电池相比，它们提供了电热耦合的可能性。在卡诺电池 中，兰金泵送热能储存的能量转换效率最低，仅为 61.6%，平准化储能成本为 230 美 元/兆瓦时左右。液态空气蓄能和布雷顿泵送热能储存类似，能量转换效率分别为 52.8%和~48%，平均平准化储能成本分别为 330 和 369 美元/兆瓦时。液态空气蓄能 与外部工艺的集成可以改进系统能量转换效率，大幅压低平准化储能成本。但是，内 部集成泵送热能储存的盈利性尚不明确，因为专门针对工业流程废热回收而设计的理 念与之形成了竞争。lxxx卡诺电池也有可能重复利用现有的兰金蒸汽循环，以卡诺电池 取代之前由化石燃料供应的蒸汽循环，从而逐步淘汰燃煤电厂。lxxxi 应用 不论单独运行还是与煤、天然气、聚光式太阳能或者核电厂结合运行，卡诺电池都能 提供：供电和热服务、可再生能源集成、电厂灵活性、套利、辅助服务、峰值调节和 脱网运行。lxxxii 卡诺电池也可以帮助避免电网阻塞及加强输电线路。lxxxiii 试点项目 丹麦的埃斯比约市安装了 50 兆瓦时的二氧化碳热泵机组，以取代中型区域供热设备。 lxxxivHighview Power 项目正在西班牙的阿斯图里亚斯、坎塔布里亚、卡斯蒂利亚--莱 昂自治区和加那利群岛开发七个 50 兆瓦/300 兆瓦时的液态空气蓄能系统。lxxxv西门子 歌美飒公司已分别于 2014 年和 2019 年，在汉堡建造了两个兰金泵送热能储存试验工 厂。试验工厂利用难以驾驭的供热气体作为传热流体，以火山岩作为热储存介质（最 高 600 摄氏度）。其动力循环中包含一个蒸汽轮机，可能的产物有电力、用于工业流 程的工艺蒸汽以及用于区域供热或供冷的水。工厂的能量转换效率为 45%，提供最高 1,400 千瓦的电功率以及 12,000 千瓦时的容量。西门子公司宣称最早在 2025 年，可 以进行一个 1 吉瓦时储能项目的试运行。lxxxv