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一種新儲能方式：山地重力儲能  來源：《中國石油和化工產業(yè)觀察》雜志 譯文：盧曉晴 一個由歐洲科學家組成的團隊提議，利用山脈來建造一種新型長期儲能模式——山地重力儲能已經出現。與大型抽水蓄能一樣，山地重力儲能也是將重力勢能作為儲能手段。 山地重力儲能電廠由一個類似礦山的沙子或礫石儲存站和其正下方的加油站組成。工作原理是，部署一臺電動機，在充電模式下將固體物質提升到高處，在需要時釋放固體物質帶動發(fā)電機發(fā)電。 奧地利國際應用系統分析研究所研究人員發(fā)表的研究報告稱，山地重力儲能可作為季節(jié)性儲能解決方案，填補現有儲能方式在儲能規(guī)模和儲能時間上的不足。尤其是可以與水力發(fā)電相結合，利用山地重力儲能將一些電力成本高的地區(qū)變得有經濟可行性。 孤島電網是指由多組小型發(fā)電系統相互聯合構建的局域性電網。小島嶼和微電網是典型的孤島電網。由于要隨時提供可靠的電力需求，適應電力需求或高或低的變化，通常來說，孤島電網能源系統相對昂貴。雖然利用風能和太陽能等可再生能源發(fā)電，對于降低小島嶼和微電網的電力成本潛力很大，然而，由于供應的間歇性和季節(jié)性等變化，可變的可再生能源需要有靈活的補充電力解決方案。此外，小島嶼和微電網的電力需求往往受到假日、季節(jié)和天氣條件變化等的影響。目前市場上沒有可行的技術來提供低發(fā)電量儲能，尤其是低于20兆瓦、價格合理的長期儲能。山地重力儲能這種新型模式也許可以填補這一空白。 例如，在陡峭峽谷或山脈邊緣建造兩臺起重機，先將材料釋放到容器中，然后通過起重機和電機電纜將其運送到上層儲存站。能量被儲存為勢能。再將沙子或礫石從上部的儲存站降落到下部的儲存站，儲存的勢能被轉化為電能。 該系統非常靈活，可以很容易地改變電纜的速度、增加負載，或改變容器的數量，滿足不同的能源需求。研究人員表示，與水電站和大壩等傳統長期抽水蓄能方式相比，山地重力儲能對環(huán)境的影響很小，效果更好。而且成堆的沙子很便宜，不會蒸發(fā)，可以無限期地使用。抽水蓄能電站的落差限制在1200米以內，而山地重力儲能的落差可超過5000米。 對山地重力儲能方案進行技術可行性分析認為，通過這個系統儲存能量的年成本在每兆瓦時50～100美元之間。下部和上部儲存站的落差越大、山越陡峭，儲能的成本就越低。由于孤島電網本身電力供應成本較高，加上采用可再生能源的間歇性，盡管山地重力儲能發(fā)電成本相對較高，對于島嶼或微電網來說具有經濟可行性。 該研究認為，山地重力儲能在山區(qū)最具潛力，如安第斯山脈、喜馬拉雅山、落基山脈、阿爾卑斯山等。最有可能應用在偏遠山區(qū)和地形陡峭的小島嶼上，如夏威夷、加拉帕戈斯、加勒比海、佛得角、馬德拉、印度尼西亞、菲律賓和太平洋島嶼等。這些地方的能源供應成本很高。 山地重力儲能電廠的設計和運營以長周期為主，因為沙子或礫石可以儲存幾周、幾個月甚至幾年。短期能量存儲，電池更可靠、更便宜、更有效。如果微電網的電力需求超過其峰值發(fā)電容量或電網中的過剩電量無法存儲在電池中，就可以利用山地重力儲能來補充系統的儲能需求。 還有一種設計是山地重力儲能與水電結合。如果建設山地重力儲能電廠的山上有河流，就可以用水填充容器，而不是沙子或礫石。這就創(chuàng)建了一個混合山地重力儲能水電站，項目的可行性大大提高。山地重力儲能系統的優(yōu)點是可以在系統的任何高度加水，可使用山中不同高度的水流，還可以建造水庫，提高山地重力儲能系統的儲能潛力。 搜索 |
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來自： 王欣榮rhdvlfqi > 《待分類》
