|
本帖最后由 晨枫 于 2021-3-20 22:35 编辑
+ H$ o! s3 S5 h; e1 L0 e6 C1 Q& T! s2 ~
5 T- \. u7 Y" p4 {6 ]. O7 A ~
Z$ k9 G6 L; T! z; l
![]()
0 |# s2 [$ g; a! N. b0 F
; b9 R5 D% ?& q3 [) w 9 N) S9 ]1 ~) \3 B8 v* h7 V4 }
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: t, l" h8 L5 O$ n
+ G: G$ |2 {" F D% b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。
7 [- Z8 U3 L9 J- _0 c$ E. w* K3 I- C( L( L
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* b# h+ x% O1 c$ `+ x+ K5 W+ A
6 L0 E9 ]! c% i% l' I7 g
! r& v4 }4 R, t1 W: `
9 A4 C; G& b. {/ \( { , U5 l3 o) K: k4 {0 d, H! x
城市菜园可解决占用耕地和新鲜果蔬问题,但需要电力+ p; G/ G+ [, M; N1 y
, y8 x' a, U5 X. w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。
1 b7 Q( c" Z# s! a2 y% `7 T
% d8 d; b: l% y! B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。
1 S) P9 l% z/ q2 C9 D1 k7 @* H3 }2 ]! `8 D4 N* A
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。( O% K6 H' n, `5 W! O, V9 t
2 _- F; b; X- e
![]()
/ `4 ?$ S4 L1 D& }6 z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- y$ D& Q" Q9 f
( ^( ^. m' Z) K- l f1 G) S' t/ R" A. [) {
废弃的地下坑道适当加固、防漏后,也可以作为地下储水池; _6 n/ u0 |- r& Y$ p/ G
% S) X0 z. ^8 }% R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。
& n0 `( Z4 S& |4 L
2 N4 e9 e' o2 v' l ) y# {2 ^ k; G# i" G: G, d8 S% {
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
& K8 l1 s' a8 B, M) ]+ ?! ]
) E' G: k+ N2 J7 x) p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。
8 I- ]9 r% W; t
0 ]/ i- k' Y% S1 n% Y: m4 b( w1 b此外,就需要一点歪门邪道了。& \2 }6 _1 M& v! l* p* g* H) S
' c. e: \% k9 L- M" s1 m$ K
![]()
0 m0 c+ ?- e3 I1 L( S; p0 T7 O9 d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 {. r8 _7 H4 x1 {) c7 o' U) U. S% Z, s7 X. k, F
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。
/ e+ O9 U0 c, a0 C( Q9 ?
6 J" N5 M1 m! T& u1 ]' D- S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。$ H# ~7 P A8 p( r- W6 `% I" Y/ x
& \; q/ K. E% j% C/ g
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。
' f; f5 [+ G0 {* [0 n8 Y
4 s [' N/ ]& P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。. G7 G9 h) b6 M3 J& |0 I
|
评分
-
查看全部评分
|