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NISTEP注目科学技術 - 2020_E489

高温度域における潜熱蓄熱によるエネルギー貯蔵技術

再生可能エネルギーの導入拡大が日本はもとより世界で必須となってきている。脱炭素化をさらに深化させる上で、エネルギー貯蔵のもつ大きな可能性と決定的重要性が浮き彫りとなっている。その一つの選択肢が蓄熱技術である。特に、金属の融解・凝固の物理変化を利用した金属ＰＣＭ潜熱蓄熱は、低コスト・高信頼性（再現性）・高蓄熱密度・高伝熱性の観点から有力なエネルギー貯蔵技術として注目している。
これにより、変動電源である再エネ電力（power）-to-heat-to-安定電力（power）型の利用が可能となる。このエネルギー貯蔵技術は、再エネの問題である短周期・長周期変動を吸収し、安定電力として使用する道を開く科学技術である。蓄熱は、蓄電池と比べて低コストで大規模化が容易である点でも優れている。発電効率の観点から、低温度域の熱よりも、高温度域の熱貯蔵が有効と考えられる。

潜熱蓄熱システムに熱を貯蔵するには、熱を運ぶ媒体が必要となる。これまでの研究では、600℃を超える高温度域の熱媒体として、塩化物系溶融塩、高温空気、溶融金属（特に原発で使用されている金属ナトリウム）が検討されてきたが、高温腐食性・低熱輸送効率・危険性などから決定的な熱輸送媒体は見つかっていない。高エネルギー密度・安全性が高い・低コスト・低腐食性を満たす新規の熱輸送媒体の開発研究が必要となる。