DQZHAN訊:*新壓縮空氣儲能系統(tǒng)將解決棄光風(fēng)水能源回收難題
自從有電力系統(tǒng)以來,人類碰到的*大難題是電能不能大規(guī)模的、工程化、長壽命的存儲,如果這個問題解決了,很多問題都迎刃而解。它的經(jīng)濟性、**性、電能質(zhì)量、風(fēng)電和太陽能帶來的波動等等問題都可以解決,在這方面人類還沒有徹底的解決問題。
中國作為一個人口大國,將來向城鎮(zhèn)化發(fā)展,在這個過程中將涌現(xiàn)出數(shù)以十萬計的中小型城鎮(zhèn),它既不是城市,也不是農(nóng)村,而是一個小的城鎮(zhèn),在中國會井噴式的發(fā)展,這樣中國就會建很多的智能微網(wǎng)。每一個微網(wǎng)如果都單獨的跟大電網(wǎng)相連,則需要用很多的變壓器,整個配網(wǎng)將變得混亂,并且空載變壓器太多,會增加低壓側(cè)損耗。
在此背景下微電網(wǎng)、智能微電網(wǎng)成為熱門話題,但里面缺少儲能系統(tǒng),它就不能構(gòu)成智能微網(wǎng)。足夠的儲能設(shè)備和能夠快速響應(yīng)、大規(guī)模、長壽命的儲能設(shè)備是建設(shè)智能微網(wǎng)、更好地利用太陽能和風(fēng)能,以及小水電等等清潔能源所不可缺少的基礎(chǔ),儲能系統(tǒng)是建設(shè)一個智能微網(wǎng)的一個必要條件。
然而,儲能系統(tǒng)至今還是一項難以完全攻克的難題,各國各科研機構(gòu)都在找尋合適的解決方案,2015年12月11日在2015兩岸四地綠色能源協(xié)同**論壇暨深圳第十屆洗能源科技年會上,中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授盧強院士介紹了一項新的儲能系統(tǒng)發(fā)明**,吸引了眾多關(guān)注。
壓縮空氣儲能系統(tǒng)
據(jù)了解,現(xiàn)在大量清潔能源被放棄,比如中國風(fēng)電裝機****,但風(fēng)機的平均年利用小時數(shù)不到1700小時,其它風(fēng)電都被丟棄掉了。
*近,有了一項新的發(fā)明**將這些丟棄掉的風(fēng)電、光電、小水電進(jìn)行合理再利用,使用的是壓縮空氣儲能系統(tǒng)應(yīng)用。壓縮空氣儲能系統(tǒng)也叫壓氣儲能電站(簡稱CAES),這樣的儲能系統(tǒng)在造價上、靈活性、可靠性完全可以跟抽水蓄能系統(tǒng)匹配。
**發(fā)明團隊
發(fā)明這項**的是中國科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授盧強院士團隊。
盧強院士在2015兩岸四地綠色能源論壇上向眾人介紹了該儲能系統(tǒng)的原理:
“這些綠色的清潔能源我們都應(yīng)該把它儲存起來加以利用,是我們發(fā)明這個系統(tǒng)的初衷。它的原理是把空氣用壓縮空氣機進(jìn)行壓縮,壓縮到多少壓力呢?10兆帕到12兆帕,也就是100到120個大氣壓。壓縮下來的空氣就把它儲存在能夠承受這么大壓強的儲氣空間,儲存了以后,需要發(fā)電的時候,有一個調(diào)速器可以調(diào)節(jié)出口的風(fēng)量,不擠壓的空氣的分子有了出路以后,它會沿著你的管道高速噴射至氣輪機,氣輪機帶動發(fā)電機組發(fā)電,這就是整個的原理?!?
盧強院士還介紹,為了想盡辦法、提高效率,還使用了其它設(shè)備,這里面*重要的一點是儲熱,他說:“我們在壓縮空氣當(dāng)中必然會產(chǎn)生大量的壓縮熱,這個壓縮熱如果不用冷卻水去冷卻,溫度*終會上升到1850度,所以必須要讓它冷卻,這個冷卻是常溫的水進(jìn)來,高溫的水出去,這個水能到100度,這是一個熱的資源,大量的熱水儲存起來冬季供暖。在東北和華北,如果我們建設(shè)足夠多的壓縮空氣儲能發(fā)電站,就可以把那些燒煤供暖的鍋爐取代,我們的天空至少會藍(lán)一點,因為現(xiàn)在一到冬季,污染就特別嚴(yán)重,這顯然是供暖小鍋爐造成的。”
據(jù)了解,目前這個項目受到國家電網(wǎng)公司的支持,在安徽省蕪湖市高新開發(fā)區(qū)建立了科學(xué)實驗示范工程,一個真正的500千瓦的壓縮空氣儲能發(fā)電站,系統(tǒng)占地1000平米,目前已經(jīng)建成并通過驗收,取得了中美兩國的發(fā)明**授予。
“系統(tǒng)一直運行至今,完全正常,所有參數(shù)符合*初的設(shè)計值,說明我們的設(shè)計理念、方法、理論是正確的?!北R強院士表示,下一步將建設(shè)更大的工程,計劃建20兆瓦電站,逐漸積累,而且是分散形式,不集中在一個地方。
成本介紹
盧強院士介紹,一個20兆瓦的正規(guī)工程需要約1.8個億人民幣投入,系統(tǒng)一小時可以發(fā)電2萬度電。
他表示,用的是廢棄的電,你不用,它的價值是零,你用了它,不會超過3分錢一度,按照正規(guī)的價錢賣出去,一度電能夠收益5毛錢?;厥掌谖?*的算過,是6.5年回收,總投資1.8個億。一度電凈收益5毛錢,這是非常保守的估計。
據(jù)介紹目前該系統(tǒng)*小可做到100千瓦,可用于一個家庭或小區(qū),需要配置隔音設(shè)備,以避免壓縮空氣的噪音。但是壓縮空氣儲能系統(tǒng)也有弊端,即抽水蓄能對條件的要求很高,它有很高的地理條件的限制,不是什么地方都可以做的,還存在改進(jìn)空間。