空气变身“超级充电宝”:电力蓄能的前世今生

彬鸿聊科技 2024-05-30 05:11:19

据媒体报道,目前国际上规模最大、效率最高、性能最优、成本最低的新型压缩空气储能电站——山东肥城300兆瓦(MW)/1800兆瓦时(MWh)先进压缩空气储能国家示范电站,4月30日上午11时18分开始成功并网发电。

在大型电网中,发电量和用电量是不可能达到供需平衡的。在供应侧:风力、太阳能、潮汐能等发电方式受自然条件变化的影响,其发电能力存在较大的波动;蒸汽发电机组中途一旦停机,重新启动会造成大量能源的浪费等等;在电力消费侧,受时间、天气等因素影响,用电存在显著的高峰和低谷变化。为了实现电网的快速响应,为电力系统提供调节发电量、平衡负荷的能力,蓄能电站应运而生。

所谓蓄能电站,作用就是在电网电能富裕的情况下,将电能储存起来,待电网负荷较大,原有供电能力无法满足需求时再释放出来。

1、最早的蓄能电站是抽水蓄能电站,因为其技术简单、成本低廉,从20世纪中期就被广泛采用,也是目前应用最广泛的电力蓄能方式;但抽水蓄能站占地面积大、对选址要求较高,不是所有地方都适合建设抽水蓄能电站。这种电站的核心,就是在相近的地势高点和低点修建两个较大水库,电量富余时用水泵或水轮机组将水抽到高处的水库,电网电量有缺口时,将上水库的水放到下水库,使用水力发电机组发电。这是一个电能——势能——电能的转换过程,其能量转换效率在65%到75%之间。

2、蓄电池和超级电容器蓄能是电池技术发展起来后兴起的储能技术。这种蓄能电站使用锂电池、钠硫电池或超级电容器等储能设备将电能储存起来。这种蓄能电站最大的缺点就是建设成本极高、有环境污染风险。这种蓄能方式有一个交流——直流——交流的转换过程,其能量存储效率受整流器、逆变器效率,电池充放电效率等影响,一般在60%~90%之间。

3、氢能蓄能:氢能蓄能电站将电能用于电解水制氢,将氢气储存起来。当需要供电时,氢气通过燃料电池转化为电能供应给电网。这种蓄能方式是一个电——化学——电的能量转换过程,其存储效率仅有30%-50%之间。

4、压缩空气蓄能:这种电站利用压缩空气的潜力来储存能量。在用电低谷时,压缩空气被注入到一个巨大的高压容器中,当需要供电时,压缩空气释放,通过膨胀涡轮发电机转化为电能。这种蓄能方式的优点是无污染、可靠性高、综合应用成本低。

位于山东肥城的压缩空气能蓄能电站,利用了废弃的盐矿矿洞,将压缩空气储存在位于地下800米至1000米处、容积达数十万立方的矿洞中。系统单位成本较100MW下降30%以上,技术完全自主可控,额定设计效率72.1%。年发电量约6亿度,在用电高峰为约20~30万户居民提供电力保障,每年可节约标准煤约18.9万吨,减少二氧化碳排放约49万吨。

0 阅读:0

彬鸿聊科技

简介:感谢大家的关注