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压缩空气储能厂藏风能与地下

2019/08/15 来源:昌吉信息港

导读

在美国西部地区,通常夜间风力大于白天,因此在夜间能够比在白天生产更多的电能,但现实的问题是,夜间用电量要少于白天,从而出现了电能供需在时间上

  在美国西部地区,通常夜间风力大于白天,因此在夜间能够比在白天生产更多的电能,但现实的问题是,夜间用电量要少于白天,从而出现了电能供需在时间上不对应的状况。对此,美国研究人员认为,采取兴建新型压缩空气储能厂的间接方式,能够储藏西北地区丰富的风能,以备日後电能高需求和电能供应紧张之时所用。他们提出的压缩空气储能厂不仅能储能,而且可在短短数分钟时间内,从能源储能厂转变为发电厂,在白天为平衡地区性高变化的风能发电提供机动性。

  新完成的综合性研究分析显示,美国西北部的风能可以在夜间发电驱动空气压缩机将空气存储在地下深处多孔岩中,在需要时可以用压缩空气来发电,每月满足8.5万家用户的需求。能源部太平洋西北国家实验室和博纳维尔管理局的技术人员通过研究,寻找到两种独特的储能方法,并在华盛顿州东部确定了将两项储能途径赋予实践的场地。

  负责为博纳维尔电力管理局管理该项研究的史蒂夫 克努德森表示,由于可再生能源发电配额制(RPS)要求美国各州电能中的20%或 0%来自不同的能源(如风能和太阳能),因此兴建压缩空气储能厂在帮助管理和整合可再生电能进入西北电的事务中,能够发挥极具价值的作用。

  研究人员表示,所有的压缩空气储能厂均基于相同的基本前提运行。当电能供应丰富时,工厂从电中获取电能用于启动大型空气压缩机,将压缩空气送入地下特定的地质结构内。当电能需求较高时,存储在地下的压缩空气被释放出来,并在加热後用以推动汽轮机发电。研究显示,通过上述的循环,压缩空气储能厂利用压缩空气产生的电能多可达到压缩空气时所花费电能的80%。

  全球现有两家压缩空气储能厂,一个在美国阿拉巴马州,一个在德国,它们采用人造盐穴来存储空气(即过量的电能)。与之相比,美国太平洋西北国家实验室和博纳维尔电力管理局所提出的方法有所不同:利用地下深处天然的多孔岩区以存储可再生能源。

  在过去10年中,由于能源公司和其他机构在寻求更好的将可再生能源并入电的途径,因而利用地下多孔岩存储压缩空气并发电的技术越来越受到它们的重视。美国西北部约1 %的电能供应,也就是近8600兆瓦来自于风能发电,如何有效地利用夜间风力电能的问题促使能源部太平洋西北国家实验室和博纳维尔电力管理局决定就新技术能否用在西北地区进行调查。

  为寻找到潜在的压缩空气存储地,研究小组考察了哥伦比亚高原地区。在那里,大部分土地被厚厚的火山玄武岩所覆盖。研究小组寻求的是处于地下1500英尺厚度达 0英尺的玄武岩结构,同时该地点能够靠近高压传输线且满足其他相关的条件。

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