虽然锂离子电池是人们相当熟悉的储能系统，但由于锂含量有限，若是要把他们用于电网级储能设备，这可能就不是最佳选择，对此，美国麻省理工最近提出新方案“盒中太阳（sun in a box）”，有望以高温液态硅提供低成本、24 小时不间断的电力储存技术。
太阳能与风能为备受欢迎绿能技术，但此类技术为间歇性能源，在无风或是乌云密布时，风力发电与太阳能厂都无法运作，因此有效储存多余电力为解决缺电与电力供过于求之道，其中锂离子电池虽然为储能技术领头羊，但锂电池的价位还是比较高，无法大规模的装置并搭配电网。
而麻省理工研发出的设备名为电网级热能储存─多接面太阳光电（TEGS-MPV，注），其概念是将再生能源多余热量传送到装有白热熔融硅（white-hot molten silicon）的容器，之后再把熔融硅发出来的光转换成电。
这个概念有点像是熔盐电池或是聚光式太阳热发电，只不过团队将传统使用的熔盐汰换成熔融硅，这是因为熔盐加热到 538℃ 之后，其会产生强烈的腐蚀性，因此团队决定采用科技与制造领域的好朋友“硅”，该材料除了可以把加热温度提高到 2,200°C，还有望进一步提升设备能量密度。
为了不让热量扩散或是腐蚀设备，TEGS-MPV 系统由两个宽约 10 米的石墨储热容器组成，其中一个容器主要储存 1,900°C、温度相对较低的液态硅，另一个储存温度则高达 2,400°C。当设备开始加热时，液态硅会流过由外部能源加热的线路，之后再抵达并储存于另一个石墨容器。
该系统释放能量的方式也不是传统的沸水蒸气与涡轮机，而是把熔融硅发出的光转换成电。硅在高温下会产生明亮的白色光，麻省理工科学家则善加利用这些白热光，运用多接面太阳能板来产生电力，之后再将电力传送到中央电网，而降温后的液态硅则能进入下一轮加热轮回，变成一颗超大型储热电池。
目前麻省理工为了测试熔融硅是否会腐蚀石墨容器，打造出一款迷你 TEGS-MPV 原型设备，实验测试也相当符合科学家的期待，结果指出当熔融硅加热到 1,980°C 并持续一个小时后，石墨壁会与熔融硅相互反应形成碳化硅，研究员表示，碳化硅并不会破坏容器内壁，反而能成为一层薄薄的保护膜。
团队预估 TEGS-MPV 系统可为 10 万户家庭供电，且该设计几乎可以建设在任何地方，理想状况下也能储存太阳能与风能等再生能源电力，再加上设备成本也相当低廉、大约是抽水蓄电站的二分之一，有望成为新一代低成本又长寿的电网级储能技术。目前研究已发表在《Energy and Environmental Science》。
- MIT’s conceptual “sun-in-a-box” energy storage system plugs into molten silicon
- “Sun in a box” would store renewable energy for the grid
注：Thermal Energy Grid Storage-Multi-Junction Photovoltaics，TEGS-MPV，笔者翻译为电网级热能储存-多接面太阳光电。
（本文由 EnergyTrend 授权转载；首图来源：麻省理工）
