|
本帖最后由 晨枫 于 2021-3-20 22:35 编辑
0 }5 ]: g. ]& u2 I
' k! w- e$ e! ^6 o2 v) Q+ f( u+ j* {( z- U
+ p& P5 c' f8 ]: L$ Q
8 ]1 w' e! L0 I# u/ b/ _
* X( c, g) ^- _% `% e+ c5 v* h2 Z4 s
% N' R3 q5 ~. M% S; o* w非化石的各种发电无污染,但都受自然现象影响很大,如日夜、风力、枯水季等
1 T# k1 W: K0 I! }3 V, b4 b/ h
) B. S; s: }/ c2 |/ K# L" V光电有日夜问题,风电有天气问题,水电有枯水季问题,波浪受海情的影响很大,潮汐的落差太小,新能源发展如火如荼,但问题还是不小,最大的问题是间隙性。全国互联的大功率智能电网能解决一部分问题,但不能本质解决,而中国峰值用电问题在增加。
: V+ P8 E/ `& j9 M3 `
0 c+ }2 h& E0 _& e: }5 [据说美国的用电是30%工业、70%民用(居民和商用),中国正好倒过来,30%民用、70%工业。这当然反应了中国是世界制造业绝对第一大国的现实,但这个比例会逐渐美国化,如果不至于达到正好颠倒的地步。南方供暖、北方空调都是用电才能解决的问题,其他方案都有各式各样的效率问题。包括照明、空调的商业用电的通宵化也会增加。另一个潜在用电大户是城市农业。: j+ J1 I; ]- d& m. S) [
3 H7 h0 {# \5 l5 U
9 Z$ m, O/ ~" l0 b; e" H b- H! A7 u
5 \3 u5 D8 t0 J5 F5 i8 S5 |城市菜园可解决占用耕地和新鲜果蔬问题,但需要电力/ i+ k8 d% H Q; g) p7 y
1 G2 j) Q! U4 a* N屋顶菜园、地下菜园、室内垂直菜园等各式新式菜园可能成为未来城市食品的重要来源。屋顶菜园还好,用电主要是灌溉,地下菜园就要加上人工照明了,室内垂直菜园还需要加上温控和栽培架的定期转动和换位。这些都需要用电,而且不能有间隙性,或者是反周期的。. b5 ^- X# \1 B/ {& J% i; L
$ ^( v. [4 g+ N
用化石燃料作为峰值电力来源是最近便的解决方法,但碳排是无法回避的问题。核电不仅有乏燃料的处理问题,还不宜迅速增减负荷,不适合用作调峰电力。抽水储能需要在山顶建水库,安全隐患难以回避,尤其是在最需要调峰电站的人眼密集地区。铅酸蓄电池效率低,固体污染大,作为大规模的调峰电站不可行。锂电池的大功率集中使用的安全性是个大问题,也有固体污染处理问题。还是需要专业、高效、安全、容易遍地铺开的新技术调峰电力技术。, S1 k, C" [- H4 s- {% o
' Z" [( u: Z4 q用过剩电力制氢,把氢(气态或者液态)存储起来作为储能,在需要的时候用氢燃料电池或者直接燃烧发电,这是另一个思路。不过电力制氢的成本还是很高,效率也偏低,储氢又是一个不好解决的问题,就地使用还好说,长途运输的安全是个大问题。制氢也需要水源,这是另一个制约。用海水制氢倒是不怕缺水,但电解后产生的盐酸和烧碱不好处理,工业用量没有那么大,直接排放绝对不可行,日积月累更是危害大大。
8 n5 V" g' W* g' m, j8 H# W9 R% v5 g- P* ~: I0 e
9 a& b" T; p2 t& H- e( L% N大型矿坑本来就好比深挖地下的人工湖,用于抽水储能的下储水池正好
2 P1 Z; k8 c+ i* q( X- a6 }' f: z( i+ W8 L& |: ?/ \, A; |
/ {8 U# i! v) p9 m/ V F废弃的地下坑道适当加固、防漏后,也可以作为地下储水池
7 e: m4 I3 G& V# ?3 ^: w M: d2 S, H: Q0 b0 Y% G( b& k
抽水储能在技术上简单、成熟,但地理和安全是个问题。然而,如果有条件,而且地理条件容许,地下坑道、采石坑、露天煤矿矿坑等可以利用起来,天然岩洞、溶洞也可以考虑。可能需要精细的地质考察,也需要对洞比进行适当的加固和密封。但一旦建成,这样的地下抽水储能可以用现成可靠的技术,在新能源发电高峰时把水抽上来,灌到地面的上储水池。在需要调峰或者低谷补电的时候,把水放回地下,在此过程中发电。
& p5 X7 l4 \. l2 x* M* `. a! y, U- R5 g8 w$ a: |0 f
5 L. E! d) g* f光热电站可以把过剩的高温熔盐在地下储存起来,夜间再抽上来用于发电' k$ c. _# _6 N g3 R4 _$ v' t# o$ y
- T: I6 _" F( G) y# J
光热发电可以用熔盐。这也可以在发电高峰把高温熔盐灌到地下岩洞保温,需要调峰和低谷补电的时候抽上来发电。这不仅需要有合适的地下岩洞,还需要对洞壁保温、防漏,要求比地下抽水储能更高,但直接与光热电战整合到一起,日夜发电。
3 }9 R9 Q, C* ]! d2 l4 s7 s- X/ X! g8 N* S
此外,就需要一点歪门邪道了。: y$ c1 @: y& j. j. \
1 E( b/ W. E I3 [
9 V- {2 a' w/ y, H借用缆车的思路,可以用缆车装载重物,在储能的时候搬到山上,在发电的时候装进缆车用重力拉动发电
/ t' i8 i+ E5 n1 i. m
4 W0 W9 i. l1 K* U. i; U) ]/ O/ Q山顶观光缆车是一个思路,只是反过来。在储能的时候,把重物通过缆车拉到山顶的堆放场;在发电的时候,重物依次放进缆车,靠重力下拽,驱动发电机发电。这只要在一般的山区都有条件实现。在光电发达的西部,也正好有很多高山。荒凉的高山上建这样的缆车电站对生态和景观的影响很小,但可以就地解决储能问题。& O: s Q' K" C6 T2 S1 a- [4 h0 i
+ P: v% L# l( q# N即使在相对平坦的东南沿海,也有足够的丘陵可以建造这样的缆车电站。用拦阻沟、拦阻坝等,安全问题比高山水库要容易解决得多。
, m5 C9 m f9 e: Z! M0 F
4 ^" M6 O* s; s5 U$ Z: ?同样的缆车电站可以在深水实现,既可以用重物,但需要克服浮力对效率的降低;也可以用浮体。比如说,在储能期向空心球内充轻质油,用电力拉到水底;在发电期上浮,拉动发电。或者更加高效一点,在储能期有重力自然下沉,在水下充填轻质油,节约电力。上浮发电是一样的。这可用于近海或者深水湖。还可以利用深水与浅水的水温差别进一步增加浮力效应。
: ^, K2 V: X+ ]6 y6 V2 ?0 u# P' E. f
! ` l9 h$ M, N' N4 w4 e一旦储能问题解决,新能源就如虎添翼了。配合以核电,中国的能源瓶颈就成为历史了。
7 m0 c( Y) U3 X4 w |
评分
-
查看全部评分
|