|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-9-14 14:19 编辑 / k' U- Q& b4 o; G1 H
' C5 K; G% A# A8 I- t0 j
新能源大多有波动性问题，尤其是光伏和风电。光热有可能将炽热熔盐存储与洞穴之中，作为低谷能源，但腐蚀问题很大。储能是新能源的成功关键。6 \; t+ D/ I3 Y8 z: g( x8 L; [
1 @/ x0 Q0 x% X主要储能方式有抽水储能、电池储能、重力储能，飞轮、超级电容等，间接路线还有用过剩电力制氢、甲烷、氨等，然后用于发电，或者直接电加热水、油、熔盐等储热，在低谷时用于发电。- n5 m% X7 I" G' k
& T0 N" d$ ]8 K) D9 P1 `, T K间接路线永远有转换损失问题，飞轮、超级电容的容量很难做大，电池有交直流转换损失，大型电池组也有各种效率和安全问题，眼下抽水储能是主流，但抽水储能的局限实际上很大。
& x }2 {: ~2 @8 m8 v$ E# t( [2 V0 J, b; p
抽水储能的原理很简单，在高低两处分别造一个水库，有过剩电力的时候，把低位水库的水抽到高位水库；在需要低谷发电的时候，高位水库开闸放水，带动水轮机发电。在理论上，除了挥发和渗漏损耗，这都不需要补水，在高低水库之间来回搬水可以无限循环。+ q& i. m% c# V' R) T+ {
- ^- j e& }* L, y5 p, x4 J
实际上当然没有那么简单。
% d) \; g7 g# L) e V- s0 s) x6 X7 V& O7 }5 k6 [4 j) v2 S
高低水库最常见的是山顶和平原水库。平原上好说，山顶水库就问题大了。山顶当然只是说法，未必需要在山顶，山腰也未必不可以。问题是，山体在自然形成中，未必适合山上突然增加了水库的沉重重量。* O- J2 E. O$ f
" ~6 P2 U' ]% n. }3 L河流截流形成的水库常有“水库地震”的问题，这是库内水体重量造成库底地层结构某种错动造成的。山体的地质稳定性经常不及谷底，库中的水渗漏后，进一步破坏山体的稳定性。山头可能到处都有，但适合建造山顶水库的山头可能并没有那么多。这还没有考虑到地震风险。9 C P- B' \5 n2 a
# G# A$ x9 ^8 h) W5 C1 F$ J( r另一个办法是在平原水库和地下洞穴之间来回搬水。地质稳定性问题可能较小，但渗漏问题可能较难解决。3 v1 _2 O$ C; _* R5 U
, N% R7 ^4 Z& G/ \+ ^; y2 h但换一个思路，露天或者地下矿坑、地下矿井坑道可能成为有用的地下洞穴水库。采矿时，必须考虑进水问题。天然就不进水很好，但分本地本来无地下水和有地下水但不渗漏的情况，前者需要在壁面上做防渗漏处理。人工的矿坑和坑道走向清楚，不大会有暗道、暗流问题。开放的矿坑就简单得多，这就是一个现成的人工湖，但可能需要做避免防渗漏处理。问题是这是可遇而不可求的，不是哪里都有现成的矿坑、坑道的。* n$ m7 y4 K# Q$ G' R
# v8 l. S* W) m+ ?* W( i
![]() ) W+ l2 W7 D1 P: b9 R
抽水储能有开环和闭环两种，前者是在水电站旁的山头上再造一个储能水库，后者则是在山上山下来回搬水
; p7 H% V; G) d/ ^* U) s2 @6 y* p. `+ ?/ {9 O6 z4 s5 G
![]()
3 S- B5 E+ _' z$ k% P" s适合山顶水库的山头实际上并没有那么多
7 s) c+ b; S6 K0 C7 N6 Z1 z5 b' K8 e+ H- P
![]() 4 p' ]4 u# M+ b# P8 G
这样的矿坑可以作为低位水库，高差不够可以用加大高位水库面积补偿，就是泛滥面积要较大了
4 Q E. ?# q3 Q. O7 ?. U4 Z% S% I6 r# O
![]() 7 u& L* |- N3 ?8 l) r; Z
地下溶洞是现成的低位水库，但要注意解决渗漏和暗流问题
- n+ g! k4 ?5 e/ j" |3 G/ I9 ]
6 j0 z+ H: k/ _- v' u0 J: j, m利用现有水电站、从下游往上有抽水，可能不行。水电站的选址总是在最适合造坝的地方，河道下降、地质稳定性、筑坝宽度都都是考虑因素。下游另外造水库在很多情况下不现实。要么需要很大的泛滥面积，影响生态，要么需要在下游很远的地方造坝，同样有泛滥面积的问题，只是宽度变成长度了。常规水库对生态和民生的影响已经很大了，加造下游水库不现实。
. Y- k% n: u8 q, B9 o" C/ s& O) P0 h
直接从下游往水库抽水更不现实。这要极大影响径流量。旺水的时候还只是水量忽大忽小，枯水的时候，下游可能直接断流了。$ y; ?5 C; V( A) ~% L
6 z0 X* _5 R0 n4 K6 ]% @* E- {抽水储能会极大地发展，但是否能独力或者作为主力满足国家级电网的储能需要，是有待商榷的。: ^4 W M! ]* i4 |/ v
8 g3 Y; I2 D# E5 F# r
重力储能实际上和抽水储能很相似，只是把水换成重物。好处是不再有渗漏问题，地质稳定性问题也更加局部，相对好解决，但对机械寿命和可靠性的要求大大提高。( x) O. b& A) k+ w0 i$ N
, [. J% a* b. \) n8 n8 J: E0 Y/ K+ Y9 ^
另一个新颖的重力储能是在海里，用重物在深海的上下运动储能、放能，这不占地，有点意思。
' Z; C* O* H1 j; q$ V7 \& K( M3 F3 a' D3 v" C" g
储能有很多办法，但似乎还是没有一个“一了百了”的通用办法。: t* T0 W, [9 y8 N% u7 [9 j, U
! V8 k4 j8 \/ Z! i* }# r |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2022-9-15 04:01:05
