中國儲能網(wǎng)訊:用新型壓縮空氣存儲,會使可再生能源更具吸引力,因為它可以存儲風(fēng)能夜間發(fā)電,直到白天,供應(yīng)用電高峰,
在氣缸內(nèi),細(xì)水噴霧吸收壓縮過程產(chǎn)生的熱量,熱水被儲存,并回噴進(jìn)入氣缸,這種系統(tǒng)就不需要額外的燃料來加熱空氣。
瑟斯汀X公司(SustainX)是一家新創(chuàng)公司,在新罕布什爾州(New Hampshire)西黎巴嫩(West Lebanon),已經(jīng)獲得2000萬元美元的風(fēng)險資金,用于大規(guī)模測試它的壓縮空氣儲能(compressed-air energy storage)技術(shù)。
新的系統(tǒng)使用電力,驅(qū)動氣缸內(nèi)活塞壓縮空氣,為了釋放能量,膨脹的空氣反向驅(qū)動活塞,這就驅(qū)動了發(fā)電機(jī)。
這項技術(shù)可以更廣泛地使用壓縮空氣存儲,這反過來又使可再生能源更具吸引力,因為它可以使風(fēng)能夜間發(fā)電,存儲到白天,因為白天需求更大。如果成功,這項技術(shù)可以減少需要建立的天然氣發(fā)電廠,同時供應(yīng)高峰電力需求。
存儲需求正在增加,因為政府頒令,要求使用更多的可再生能源。瑟斯汀X公司已經(jīng)展示了40千瓦的樣機(jī),現(xiàn)在正在完成一臺1兆瓦的系統(tǒng),預(yù)定明年與電力公司愛衣斯公司(AES)部署。
在傳統(tǒng)的壓縮空氣存儲中,要用電力壓縮空氣,儲存在地下溶洞或含水層(aquifers)。空氣隨后再釋放,驅(qū)動渦輪發(fā)電機(jī),在需要的時候發(fā)電。這種存儲成本大約是電池存儲成本的十分之一,但用得不多,在很大程度上,這是因為它需要一個場所,要有地下儲藏空間。 瑟斯汀X公司的系統(tǒng)解決了這一問題,因為它可以有效地利用地面儲罐,而不是洞穴。
在地面容器中儲存壓縮空氣,對于傳統(tǒng)上基于渦輪機(jī)的系統(tǒng)而言是不實用的,這是因為容器的大尺寸和高成本。瑟斯汀X公司的技術(shù)降低了容器費(fèi)用和其他資本費(fèi)用。“我們做地上壓縮空氣儲能,具有低于地下的價格,”聯(lián)合創(chuàng)始人和副總裁達(dá)克斯?凱普謝爾(Dax Kepshire)說。
這家公司降低了成本,他們使用活塞而不是渦輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。燃?xì)鉁u輪機(jī)發(fā)電只能采用小范圍的氣壓?;钊梢怨ぷ髟诟蟮姆秶?,并且由于空氣可以壓縮得更多,這種系統(tǒng)就可以儲存更多的能量。更重要的是,活塞運(yùn)行良好,盡管容器內(nèi)壓力下降過低,難以驅(qū)動渦輪機(jī)。
公司也在提高系統(tǒng)的效率,增加可發(fā)電量。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中,壓縮空氣產(chǎn)生的熱量會散發(fā)到大氣中。要發(fā)電,冷的壓縮空氣必須加熱,為了使它膨脹,就需要燃料。
瑟斯汀X公司的技術(shù)大大降低了這種熱損失。壓縮空氣是使用電力驅(qū)動氣缸內(nèi)的活塞。為了釋放能量,膨脹的空氣反向驅(qū)動活塞,這就驅(qū)動了發(fā)電機(jī)。細(xì)水噴霧(fine water spray)在氣缸內(nèi)吸收的熱量,產(chǎn)生于壓縮過程。熱水被儲存,并回噴進(jìn)入氣缸,在膨脹中,這種系統(tǒng)就不需要額外的燃料來加熱空氣。噴水增加了能源效率,在這一過程中,從54%增加到95%,公司聯(lián)合創(chuàng)始人拜恩?布林格(Ben Bollinger)說。 凱普謝爾表示,這一系統(tǒng)可以提供電力,成本少于天然氣電廠,可用于需求高峰供電。
瑟斯汀X公司是致力于等溫壓縮空氣存儲(isothermal compressed-air storage)技術(shù)的少數(shù)公司之一。這一領(lǐng)域的另一家大公司是馬薩諸塞州(Massachusetts)牛頓(Newton)的通用壓縮公司(General Compression),最近它籌集到5000萬美元,所用的系統(tǒng)使用風(fēng)力渦輪機(jī)驅(qū)動空氣壓縮機(jī)和膨脹裝置。全世界只有兩臺運(yùn)行的空氣壓縮能量儲存裝置,一臺在阿拉巴馬州(Alabama),一臺在德國,共440兆瓦。有兩個工程正在建設(shè)中,都在美國,一個是300兆瓦的設(shè)施,在加利福尼亞州(California)克恩縣(Kern County),一個是145兆瓦的設(shè)施,在紐約沃特金斯峽谷(Watkins Glen)。
等溫壓縮空氣儲存的能源效率有可能超過傳統(tǒng)系統(tǒng),全面的演示會證明,馬克?約翰遜(Mark Johnson)說,他是美國能源部(Department of Energy)的高級研究計劃局(Advanced Research Projects Agency)能源項目主任??赡苄枰迥昊蚋L的時間,這些系統(tǒng)才能被證明更經(jīng)濟(jì),而且找到廣泛的用途,他說。 羅伯特?斯切克(Robert Schainker)是加利福尼亞帕洛?阿爾托(Palo Alto)電力科學(xué)研究院(Electric Power Research Institute)的資深技術(shù)主管,他說,地上存儲局限于不到四小時的存儲,對于更大量的存儲,經(jīng)濟(jì)上更看好地下溶洞。增加1千瓦時的存儲,采用洞穴,可能成本是2美元,他說,相比之下,250美元可以增加1千瓦時的容器儲存。