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抽水蓄能已經不是什么嶄新的技術了。早在數十年前就有傳統(tǒng)的水庫類抽水蓄能電站被建成,其的工作原理很簡單:高壓無線核相儀在電網負荷低谷,電力價格便宜時,使用多余電力把水抽進水庫;而在電網負荷高峰,電力價格持高時,放水出庫發(fā)電。
這種抽水蓄能電站通常是作為其他主發(fā)電廠的配套副發(fā)電廠存在的,作為“電池”來調節(jié)電廠負載。
但是,由于需要水庫配套,傳統(tǒng)抽水蓄能發(fā)電站對選址的要求*,山水缺一不可。而由于適合修建抽水蓄能電站的地點大多為山區(qū)丘陵地帶,這類選址往往又不適合建造風力和太陽能等可再生能源電廠。這意味著,由于其間歇性而zui需要儲電能力的風力和太陽能電廠無法使用“水力”電池提高其發(fā)電的持續(xù)性。
為了擴大抽水蓄能技術的選址范圍,德國弗勞恩霍夫協會風能和能源系統(tǒng)研究所發(fā)明了一種嶄新的蓄能方法,并于上周宣布成功完成了一次為期四周的探索性試驗。
左圖為耗電抽空球中水,右圖為放水入球發(fā)電
該技術名為海中蓄能(StEnSea),是一種全新的思路。其蓄能主體為多個內直徑30米的混凝土空心球。這些球會被放在600-800米深的海床上。每個球里都有一臺水輪發(fā)電機和一臺水泵。
當電網負載低,電力多余時,水泵就會耗電把海水抽出,進行蓄能。當電網負載高,需要峰值發(fā)電時,這些球體的閥門就會打開,讓涌進的海水驅動水輪發(fā)電。
研究人員們預計,高壓無線核相儀如果使用5兆瓦的水輪發(fā)電機,每個30米直徑空球可以zui高連續(xù)發(fā)電4小時。意味著每個空球都可以存儲20兆瓦時的電力。如果有80 個以上的蓄能球被并聯在一起,其總蓄能效果足以有效的影響電網。該項目負責人Matthias Puchta表示,通過探測,適合建造該系統(tǒng)的地點的總儲能,加起來一共有8170億千瓦時。
為了驗證該技術的可行度和搜集數據,研究人員建造了一個1:10比例的縮小版進行探索性實驗。這個縮小版空心球被放在了博登湖水下100米的湖底,進行了一次為期四周的實驗。該實驗于本周結束,整個球體被打撈出來。由于該探測性實驗的成功,研究人員們表示他們將會著手進行一次為期更長,體積更大的實驗。
圖為上周從博登湖中取出,為期4周的探索性試驗所使用的直徑3米混凝土空心球
由于該探測性實驗的成功,研究人員們表示他們將會著手進行一次為期更長,體積更大的實驗。雖然該項目離海底實驗還有3到5年,高壓無線核相儀但是其創(chuàng)新性已經引起了業(yè)界投資者的注意。畢竟,這是一款將會解決離岸風能zui大的問題——間歇性發(fā)電——的技術。
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