中國儲能網(wǎng):可再生能源發(fā)電不僅清潔環(huán)保,還會減少對化石燃料的依賴。然而,利用太陽能和風(fēng)能發(fā)電仍存在弊端,那就是間歇性。風(fēng)不會始終吹,太陽也并不總是照射,但電網(wǎng)卻需要不間斷的、可靠的能量流動,以保證居民用電的穩(wěn)定性。這就意味著,太陽能和風(fēng)能需要有效地存儲,這樣可以用于陰天、無風(fēng)的白天或者夜晚。
日前,英國Isentropic能源公司研發(fā)出了一套成本低廉的儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)的工作原理是:由兩個大型容器罐組成,每個容器罐都裝滿砂礫和氣體,對其中一個進(jìn)行加熱和增壓,當(dāng)氣體經(jīng)過內(nèi)倉,氣體冷卻至常溫,但沙礫卻被加熱至500℃,隨后氣體進(jìn)入另一個容器罐,恢復(fù)至正常的氣壓,使得第二個容器罐的溫度驟降至-160℃,利用溫差作用帶動熱泵工作。加熱和增壓的電能可以利用非高峰時段余留下來的太陽能和風(fēng)能產(chǎn)生。
據(jù)介紹,為了儲存更多的能量,兩個裝滿氣體和碎石的容器罐,高度和寬度分別至少超過7米,相當(dāng)于兩座小型的建筑。兩個容器罐之間的溫差,可以帶動6兆瓦的熱泵工作。而且系統(tǒng)還是可伸縮性的,越大的容器可以存儲越多的能量,承受更大的熱泵,而且工作時間也會更長。
Isentropic能源公司創(chuàng)始人之一、首席技術(shù)官喬納森·豪斯表示,與目前正在進(jìn)行測試的一些儲能理念不同,這套系統(tǒng)沒有制冷劑,只需要簡單的化學(xué)用品和水,而且也沒有特定的地理?xiàng)l件制約。此外,他補(bǔ)充稱,這套系統(tǒng)可達(dá)公用事業(yè)規(guī)模,而且最可貴的是造價低廉,每千瓦時的成本僅10美元。整個存儲過程的運(yùn)行效率可達(dá)72%-80%。
豪斯透露,該系統(tǒng)將耗資1600萬美元,花費(fèi)2年半的時間,以測試樣機(jī)的工作能力,包括在每8小時2兆瓦的速率下,存儲和釋放16兆瓦時能量的測試。他說:“如果把這個機(jī)組安置在風(fēng)場上,可以存儲斷續(xù)的和相對不穩(wěn)定的能量,然后再還原成可靠、可控的能源。”
此外,Isentropic透露,正與一家大型公用事業(yè)公司進(jìn)行洽談,勸說其贊助建造該系統(tǒng)的示范模型,規(guī)模約在100千瓦左右。
英國能源研究中心常務(wù)理事約翰·勞赫德認(rèn)為,該系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于它使用廉價的材料存儲熱能,將這項(xiàng)經(jīng)濟(jì)上昂貴、機(jī)械上復(fù)雜的流程變得異常簡單。但是,需要進(jìn)行樣機(jī)測試來證明它的實(shí)用性。他說:“它行嗎? 從工程角度出發(fā),對于一個單通道的循環(huán)周期,溫差從500℃到-160℃之間變化,著實(shí)讓人產(chǎn)生疑慮。砂礫順暢通過引擎,損害或阻塞制冷系統(tǒng)或潤滑系統(tǒng)的可能性似乎很大。”
其實(shí),能量存儲的新科技一直是被業(yè)內(nèi)寄予厚望的。美國能源部先進(jìn)研究項(xiàng)目局能源處(ARPA-E)已經(jīng)為121個項(xiàng)目投資了4億美元,這些項(xiàng)目多是早期和高風(fēng)險的。美國呼吁在2012財年預(yù)算外再撥款5.5億美元支持這些項(xiàng)目的發(fā)展。
聯(lián)邦能源管制委員會(FERC)主席約翰·威靈霍夫提出激勵機(jī)制,他表示,為了維持電網(wǎng)穩(wěn)定性,存儲的能量可以在幾秒鐘內(nèi)釋放出電力,這對可再生能源電網(wǎng)來說,是難能可貴的。FERC希望給存儲技術(shù)供應(yīng)商提供更高的資金支持,達(dá)到更小、更快、分布式存儲的目標(biāo)。