美國(guó)或開(kāi)建地下儲(chǔ)能系統(tǒng)

2013-10-08 09:52:00 中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

新能源固然在環(huán)保等領(lǐng)域具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，但是由于能源基本性質(zhì)決定了在能源存儲(chǔ)上存在較大困難，目前包括中國(guó)、美國(guó)、比利時(shí)都在積極研發(fā)新能源儲(chǔ)存技術(shù)，并先后提出了不斷的解決方案。
近年來(lái)全球風(fēng)電發(fā)展迅速，已有70多個(gè)國(guó)家建有商業(yè)運(yùn)營(yíng)風(fēng)電場(chǎng)。2011年底全球風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2.38億千瓦，當(dāng)年新增4000萬(wàn)千瓦。在歐洲風(fēng)電占到電力供應(yīng)的6%，丹麥風(fēng)電占到本國(guó)的28%，西班牙占到16%。歐洲提出2020年風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到2.3億千瓦，德國(guó)提出2020年可再生能源發(fā)電占到電力消費(fèi)35%，其中50%來(lái)自風(fēng)電。中國(guó)風(fēng)電在經(jīng)歷了連續(xù)數(shù)年高速增長(zhǎng)后，開(kāi)始面臨瓶頸，發(fā)展速度放緩。
但是發(fā)展迅速的同時(shí)，存在的問(wèn)題也不在少數(shù)，其中由于風(fēng)電性質(zhì)的根本問(wèn)題，在能源利用上存在一定難度，各國(guó)或多或吵都存在一定棄風(fēng)現(xiàn)象，相當(dāng)部分風(fēng)電場(chǎng)成為了景觀性質(zhì)的存在，這其中除了涉及到電力輸出與并網(wǎng)難題外，風(fēng)電儲(chǔ)能也是其中一項(xiàng)難題。目前，不少?lài)?guó)家都在致力于解決風(fēng)電儲(chǔ)能難題。
其中比利時(shí)聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部部長(zhǎng)近期宣布，聯(lián)邦政府計(jì)劃在北部弗拉芒大區(qū)沿海建造兩個(gè)可儲(chǔ)存電能的環(huán)形人工小島，用來(lái)存儲(chǔ)附近風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的富余電量。
比利時(shí)風(fēng)能協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2012年底，比利時(shí)的風(fēng)力發(fā)電量占總耗電量10%。比在北部沿海建有多個(gè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，但風(fēng)力發(fā)電不易控制和儲(chǔ)存，有時(shí)發(fā)電量會(huì)超出需求而白白浪費(fèi)。為彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電的不足，比聯(lián)邦政府計(jì)劃在北海打造兩個(gè)儲(chǔ)電小島。該計(jì)劃的構(gòu)想就是把儲(chǔ)能小島當(dāng)作一個(gè)大型容器，在電力充足時(shí)，用抽水機(jī)把儲(chǔ)存在小島的海水抽干，使水面低于海平面;待到需要供電時(shí)打開(kāi)閘門(mén)，使海水帶動(dòng)渦輪發(fā)電。通過(guò)它可以把電能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，長(zhǎng)期儲(chǔ)存起來(lái)。據(jù)報(bào)道，這種環(huán)形小島能儲(chǔ)存大量的電能，儲(chǔ)能效率可達(dá)到80%。
中國(guó)則有寧夏自治區(qū)獲國(guó)家發(fā)改委核準(zhǔn)的首個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目——鹽池高沙窩設(shè)施農(nóng)業(yè)風(fēng)光儲(chǔ)發(fā)電一體化項(xiàng)目，近日獲得戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)（能源）2013年第一批中央預(yù)算內(nèi)投資530萬(wàn)元。該項(xiàng)目計(jì)劃總投資6.1億元，將于近期正式開(kāi)工建設(shè)。
分析指出，風(fēng)光儲(chǔ)能發(fā)電一體化最大的優(yōu)勢(shì)在于風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)，且與儲(chǔ)能相結(jié)合，可最大程度地確保電站所發(fā)電量全部被電網(wǎng)消納。在當(dāng)前大型風(fēng)電光伏發(fā)電受“棄風(fēng)”、“棄光”困擾而無(wú)法大規(guī)模釋放終端市場(chǎng)的背景下，無(wú)疑將為新能源發(fā)電拓展市場(chǎng)空間找到新突破口。
此外，美國(guó)研究人員認(rèn)為，采取興建新型壓縮空氣儲(chǔ)能廠的間接方式，能夠儲(chǔ)藏西北地區(qū)豐富的風(fēng)能，以備日后電能高需求和電能供應(yīng)緊張之時(shí)所用。他們提出的壓縮空氣儲(chǔ)能廠不僅能儲(chǔ)能，而且可在短短數(shù)分鐘時(shí)間內(nèi)，從能源儲(chǔ)能廠轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電廠，在白天為平衡地區(qū)性高變化的風(fēng)能發(fā)電提供機(jī)動(dòng)性。
新完成的綜合性研究分析顯示，美國(guó)西北部的風(fēng)能可以在夜間發(fā)電驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)將空氣存儲(chǔ)在地下深處多孔巖中，在需要時(shí)可以用壓縮空氣來(lái)發(fā)電，每月滿(mǎn)足8.5萬(wàn)家用戶(hù)的需求。能源部太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和博納維爾電力管理局的技術(shù)人員通過(guò)研究，尋找到兩種獨(dú)特的儲(chǔ)能方法，并在華盛頓州東部確定了將兩項(xiàng)儲(chǔ)能途徑賦予實(shí)踐的場(chǎng)地。
負(fù)責(zé)為博納維爾電力管理局管理該項(xiàng)研究的史蒂夫-克努德森表示，由于可再生能源發(fā)電配額制（RPS）要求美國(guó)各州電能中的20%或30%來(lái)自不同的能源（如風(fēng)能和太陽(yáng)能），因此興建壓縮空氣儲(chǔ)能廠在幫助管理和整合可再生電能進(jìn)入西北電網(wǎng)的事務(wù)中，能夠發(fā)揮極具價(jià)值的作用。
研究人員表示，所有的壓縮空氣儲(chǔ)能廠均基于相同的基本前提運(yùn)行。當(dāng)電能供應(yīng)豐富時(shí)，工廠從電網(wǎng)中獲取電能用于啟動(dòng)大型空氣壓縮機(jī)，將壓縮空氣送入地下特定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)。當(dāng)電能需求較高時(shí)，存儲(chǔ)在地下的壓縮空氣被釋放出來(lái)，并在加熱后用以推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。研究顯示，通過(guò)上述的循環(huán)，壓縮空氣儲(chǔ)能廠利用壓縮空氣產(chǎn)生的電能最多可達(dá)到壓縮空氣時(shí)所花費(fèi)電能的80%。

責(zé)任編輯：何健

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