|
本帖最后由 晨枫 于 2021-3-20 22:35 编辑
. N4 Q# O) t8 U" N
1 J; L% C6 F2 h3 P! [ t! R9 b. u3 L4 v
l1 q4 `2 t2 I5 m+ _+ j+ }0 G; N, k# H! r1 v) K
3 n7 j& _7 u# j" Q; }/ @0 J; f; y9 b/ W6 V0 C; {( S7 t
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) c5 A7 @3 d2 t3 F' ~; J6 c K
# b5 ]- E4 P& y9 h1 H3 {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。
- [$ Q: q) R: f. p, J1 O b% ?! k2 |2 b3 S
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。7 y+ C# u6 p4 C: k5 E4 _" o
: O- h: |& I5 ~! L: E) y' Y J: p) \& q5 }( w- N0 e
3 {( L: H- Q, Q/ x& S, z
; X# U$ {, c% _' \' ?0 w& Q
城市菜园可解决占用耕地和新鲜果蔬问题,但需要电力
, {- y) r" N: u+ P1 z5 H* V( t6 b
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。
2 H |1 G1 e. f, g, Q3 w) `. _! x: O1 V5 Z/ r
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。
# D, _$ J. A# @' ?1 }* r q3 b; H$ d
: @2 I8 A- |# F( Z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。
! a8 e' |6 R2 v7 B( k: t1 a& A/ [2 V6 r9 G9 @/ g
! O/ z/ X5 b: [: q3 i
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4 L& b) s+ {7 t/ B4 u, Z
9 p3 R( B) x5 s0 O+ w
$ n; S! K9 o4 i5 P7 d7 c9 u) z/ P2 Q废弃的地下坑道适当加固、防漏后,也可以作为地下储水池
! p5 V. ]# Q! c3 z1 Z% E; l
6 R* O9 R }: w* P" Z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。6 g1 m0 i& k) z9 D2 G4 U4 u3 C1 D
) g: f9 p' a X) r% \, T. u; k5 q( a
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' X y; P1 N% B3 E$ A3 J
4 V4 Z* G' ]7 V8 `' W) h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。; ~- S1 ?1 x2 w2 q" w& j
& A+ s4 W: p- w+ g此外,就需要一点歪门邪道了。
8 f% p0 _5 d( t2 K: ]& E
: S' s* K" V6 w P8 N# Y/ u" i# b% L: O O) Y$ I* _
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$ ~8 c8 f3 s: S" k8 {
?1 A: ?% n9 `, u) e I1 \4 ?
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。
/ m) d m# H9 }, l: P R
. E! m! p# `- Y6 G6 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。
8 m0 Q7 [- r S* w4 Q5 g" i* T; j! r0 x4 v' [
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。. n+ _8 s& ]* V( T; c
7 X2 Q% x4 d) z9 T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。# [* D7 G s" a& T+ S- \
|
评分
-
查看全部评分
|