新压缩空气储能系统能解决锂电池能源回收问题吗?压缩空气储能技术在电力系统中如何应用?
自从有电力系统以来,人类碰到的最大难题是电能不能大规模的、工程化、长寿命的存储,如果这个问题解决了,很多问题都迎刃而解。它的经济性、安全性、电能质量、风电和太阳能带来的波动等等问题都可以解决,在这方面人类还没有彻底的解决问题。
中国作为一个人口大国,将来向城镇化发展,在这个过程中将涌现出数以十万计的中小型城镇,它既不是城市,也不是农村,而是一个小的城镇,在中国会井喷式的发展,这样中国就会建很多的智能微网。每一个微网如果都单独的跟大电网相连,则需要用很多的变压器,整个配网将变得混乱,并且空载变压器太多,会增加低压侧损耗。
在此背景下微电网、智能微电网成为热门话题,但里面缺少储能系统,它就不能构成智能微网。足够的储能设备和能够快速响应、大规模、长寿命的储能设备是建设智能微网、更好地利用太阳能和风能,以及小水电等等清洁能源所不可缺少的基础,储能系统是建设一个智能微网的一个必要条件。
然而,储能系统至今还是一项难以完全攻克的难题,各国各科研机构都在找寻合适的解决方案,2015年12月11日在2015两岸四地绿色能源协同创新论坛暨深圳第十届洗能源科技年会上,中国科学院院士、清华大学教授卢强院士介绍了一项新的储能系统发明专利,吸引了众多关注。
压缩空气储能系统
据了解,现在大量清洁能源被放弃,比如中国风电装机世界第一,但风机的平均年利用小时数不到1700小时,其它风电都被丢弃掉了。
最近,有了一项新的发明专利将这些丢弃掉的风电、光电、小水电进行合理再利用,使用的是压缩空气储能系统应用。压缩空气储能系统也叫压气储能电站(简称CAES),这样的储能系统在造价上、灵活性、可靠性完全可以跟抽水蓄能系统匹配。
压缩空气储能技术在电力系统中应用前景广阔,典型应用场景包括如下几个方面。
1)削峰填谷。集中式的大型CAES电站的单机容量可达百兆瓦量级,发电时间可达数小时,可在电力系统负荷低谷时消纳富余电力,在负荷高峰时向电网馈电,起到“削峰填谷”的作用,从而促进电力系统的经济运行。
2)消纳新能源。分散式CAES电站的容量配置为几兆瓦到几十兆瓦,可与光伏电站、风电场、小水电站等配套建设,将间歇性的可再生能源储存起来,在用电高峰期释放,缓解当前的弃风、弃光和弃水困局。
3)构建独立电力系统。CAES还可用于沙漠、山区、海岛等特殊场合的电力系统。该类地区对储能系统的寿命、环保等方面有特殊需求。在此情况下,若配合风力发电、光伏发电、潮汐发电等清洁能源,结合非补燃CAES的冷热电联供特点,则有望构建低碳环保的冷热电三联供独立电力系统。
4)紧急备用电源。由于非补燃CAES技术不受外界电网、燃料供应等条件的限制,对于电网出现突发情况如冰灾造成的断网等,该技术的应用将能确保重要负荷单位如政府机关、军事设施、医院等的正常运行。
5)辅助功能。压缩空气储能具有功率和电压均可调节的同步发电系统,且响应迅速,其大量应用可以增加整个电力系统的旋转备用和无功支撑能力,提高系统电能品质和安全稳定水平。
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