热能是世界上最大的能源终端用途，占到 2021 年全球最终能源消耗的近一半，远远超过电力（20%）和交通（30%）。其中工业过程消耗了 51% 的供热能源，而另外 46% 的能源消耗在建筑物中用于空间和水加热，以及在较小程度上用于烹饪；其余部分用于农业温室供暖。

全球超过四分之一的热能消耗发生在中国，其中三分之二用于工业，而美国、欧盟、印度和俄罗斯共占另外35%。

2020年，供热占全球能源相关二氧化碳排放量的40%以上（13.1Gt），供热仍然严重依赖化石燃料，可再生资源（包括传统的生物质利用）在2020年只能满足全球供热需求的不到四分之一。

面对工业能源使用（其中大部分来自于工业用热消耗）中产生的大量二氧化碳以及清洁能源使用中的间歇性问题，来自美国奥克兰的初创公司Rondo Energy认为这一领域拥有令人难以置信的脱碳商机，他们希望通过部署其砖式蓄热电池将廉价的可再生能源储存为高温热能，并在需要时随时调用，从而提供低成本的零碳工业热能。Rondo 表示，与旧的、肮脏的、化石燃料燃烧工艺相比，使用该系统的工业客户部署后将立即开始省钱。

Rondo砖式蓄热电池系统

Rondo砖式蓄热电池系统核心并不是很复杂，Rondo Energy创始人兼首席执行官John O'Donnell表示，在每台烤面包机或吹风机中，将电转化为热能的效率为 100%，而Rondo正是开发了一种类似烤面包机的砖式蓄热电池系统来加热“热风炉”，类似于钢铁行业已经使用的循环储热的系统。这些高炉里装满了普通的砖块，由普通的粘土制成，有时还夹杂着一点沙子，其在40或50年后仍然可以很好地储存热量，而此时化学电池已经经历了几代复杂的回收。虽然原理非常简单，但该技术的魔力在于“砖块”的形状和人工智能驱动的控制系统，这些系统可以加热材料并在何时处理提取工业客户再次需要热量。

图说：Rondo砖式蓄热电池系统

来源：Rondo Energy

具体使用时，该系统首先将低成本间歇性可再生能源接入电加热器，电加热器将电能转换成热能并在2100°F温度下均匀地储存至蓄热砖中；空气在通过蓄热砖整列时被加热（达到约 2000 华氏度）并可通过锅炉组件产生蒸汽，而热空气或者蒸汽可被用于任何需要的工业过程。

Rondo砖式蓄热电池系统的特点

Rondo砖式蓄热电池系统使用可再生能源产生的电力为工业过程提供动力，降低能源成本并消除二氧化碳排放。Rondo Energy声称该系统可以实现98%的非凡储热系统效率，从而产生一种非常便宜的工业储热解决方案，其成本约为任何电化学电池的每单位能量存储成本的五分之一，同时，它的效率大约是任何氢系统的两倍，成本是任何氢系统的一半。

图说：Rondo砖式蓄热电池系统可以解决可再生能源间歇性问题

来源：Rondo Energy

砖式蓄热电池系统主要具有以下特点：

1/高效长时的能量存储

可实现一天 24 小时，一年 365 天无限循环储存和释放来自间歇性电源的持续热量并具有长达50 年使用寿命。

2/零排放

该系统在能量储存和释放过程中不产生二氧化碳排放。

3/低成本

模块中使用的所有材料都是常见的，并且在今天很容易获得，相对锂、镍等元素成本较低。

4/可持续性

所采用的组件和设计确保了长寿命、可回收，可持续使用数十年，并可回收处理。

5/方便灵活

该系统与设施的现有设备（锅炉、窑炉、煅烧炉和工艺装置等）可实现无缝集成，需要最少甚至零停机时间，不影响操作和过程的可靠性，随着化石燃料资产的退役和时间的推移具有扩大产能的灵活性。

未来

Rondo Energy于2022年2月完成了2200 万美元的 A 轮融资，该轮融资由两家世界领先的深度脱碳和电气化投资公司牵头，分别是比尔-盖茨旗下的Breakthrough Energy Ventures 和Energy Impact Partners。Rondo 将利用 A 轮融资建立其第一条生产线，进行工业示范，并为重工业和能源生产商开发服务。目前，其正在加利福尼亚州的克恩县开展一些示范项目，用于测试其砖式蓄热电池技术的商业可行性，其未来在工业和动力蒸汽、矿物煅烧、直接过程加热、热电联产等领域均具有广泛的应用前景。

图说：Rondo砖式蓄热电池系统在“辐射回声室”中加热砖块

来源：Rondo Energy

熔盐储能技术的最高工作温度可达 570°C (1,050°F) 左右，Rondo 的首席执行官声称这是最接近的竞争对手，能够以与其砖式蓄热电池相似的规模进行蓄热。然而，第一代Rondo砖式蓄热电池系统针对低成本、超快速部署和规模进行了优化，能够保持高达1500°C（2732°F）的温度，O'Donnell表示这可以覆盖全球约80%的工业热量需求。他说，如果使用更昂贵的加热器和为此目的选择的砖块材料，有可能达到1800°C（3272°F）左右，这使炼钢进入范围，并将覆盖大约92%的工业用例。

近日，Rondo Energy与TITAN Cement Group建立了技术合作伙伴关系，共同开发包括水泥在内的工业生产脱碳的新概念。

Energy Impact Partners的合伙人Shayle Kann表示：“工业脱碳是下一个前沿领域，是一个巨大的挑战。Rondo的突破性创新开辟了一条令人惊讶的简单道路：将电力直接转换为热能并储存起来。这项技术，加上风能和太阳能价格的暴跌，意味着工业部门现在可以大规模地使许多工艺脱碳并从中获利。这是一个好消息，因为世界不能再等了。”

资料来源：98%转换效率，砖式蓄热电池系统将成为工业碳减排利器 (qq.com)