- 議題：「盒中太陽」電網級再生能源儲存新興技術發表
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由於目前再生能源技術的盒中成本已逐漸低於化石燃料，在需要廣泛且持續發電的太陽前提下，再生能源發展的實電網重要挑戰，已轉向如何在有需求的現專系統時候穩定的供應。據此，家何麻省理工學院的評論工程師提出「熱能電網儲存」（Thermal energy grid storage）的設計概念，其將再生能源多餘的儲存熱量傳送到裝有液態矽的容器中，以利用液態矽所發出的盒中白熱光，搭配多接面太陽能電池進行電力的太陽轉換。
在工程師的實電網設計中，熱能電網儲存系統是現專系統由2個直徑10公尺的石墨儲熱容器組成，其中一個儲存相對低溫的家何液態矽（1900℃），另一個儲存2400℃的評論液態矽。當系統運作時，儲存1900℃的盒中液態矽將會通過由再生能源熱能所加熱的管線，抵達另一個石墨容器。並透過矽在高溫下所產生的白熱光，搭配多接面太陽能板進行發電，回送電網。經過建造微型的設施模擬結果，預計其能量轉換的損失約為1％，可為10萬戶家庭進行供電。
這個熱能儲存系統的優點是相較於現有的儲能技術成本低、在設置地點上具靈活性，但它同時仍存在製造與技術上的問題待解決，例如系統如何監控在泵送的過程中是否有洩漏等。
研究原文：<使用多接面太陽能電池的熱能電網儲存>，Amy, C., Seyf, H. R., Steiner, M. A., Friedman, D. J., and Henry, A. (2018). “Thermal energy grid storage using multi-junction photovoltaics.” Energy & Environmental Science, 2019; 目前僅線上發布，尚未紙本刊印。
陳在相教授（已退休）（臺灣科技大學電機工程系電力與能源組）
再生能源發電量占比的逐年快速提高，已勢不可免，其中又以太陽光電與風力發電為主力。惟此2種主力再生能源發電系統都具間歇性，無法穩定供電；且發電量不易預測，造成電力調度上的困難與系統安全的隱憂。故要達成再生能源發電高占比的目標，智慧電網已是公認的關鍵實踐要件。以彈性的應變機制，如需量反應、虛擬電廠等為工具，來解決此一問題。但在超高占比且量大的情況下，則非得仰賴電網級儲能系統（grid-scale energy storage system）的協助。
目前最經濟可行的電網級儲能，仍為抽蓄水力（pumped hydroelectric）。但其最大的問題在不易覓得妥適的構建地點，需有足夠大、鄰近且具相當高低差的上、下蓄水池。
麻省理工學院工程師所提出的「盒中太陽（sun in a box）」技術，係將再生能源發電過剩的電力，以熱能方式儲存在裝有液態矽的容器中。在有需求的時候，再利用高溫液態矽所發出的白熱光照射配搭的多接面太陽能電池，轉換為電能回送至電網。研究單位稱此一「熱能電網儲存（thermal energy grid storage）」其優點為成本低，約僅為抽蓄水力的一半，且在設置地點上具靈活性，較不受地理條件的限制。
惟就目前已揭露的資訊而言，此一儲能方式僅處於概念設計與實驗理論試驗階段，要如文中所稱「可供電給10萬戶家庭」，則尚有甚長的研發與商品化的路要走。
此項研究所設計的「熱能電網儲存」系統，雖經建造微型系統加以模擬驗證，且預計其能量轉換損失僅約為1％，但按其設計架構可知，此系統有光電轉換、電熱轉換、熱儲存、熱光轉換、光電轉換等程序，且前後2個轉換程序都涉及與太陽能電池的介接，因目前太陽能電池的轉換效率仍低且需甚大面積，是其容量放大技術尚非經微型系統的建構即可獲得，且能量轉換損失亦非所建造之微型系統所可比擬與驗證。
然而，不論如何，此一概念設計甚富創新性，惟待整體系統之設計，材料、元件與設備之製造，監視與調控技術之研究，效率與成本的精確評估等尚待進一步之努力與克服。未來電網全部由再生能源供電，可能因此一技術之商品化而更易實現。
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