|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-9-14 14:19 编辑
. t7 o- [( D. W L0 V; e1 v, y% T
; Q% |/ o$ d0 t1 ^. y7 }1 c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。
% |, c5 a& z' j" ~4 K- ?; n* y
: @, }' x9 G H- s2 o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。
2 y) R$ V; ^, o" N1 f1 Q' r/ K2 V- E0 }! q" j
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。
6 V$ Q: y# ~5 u, ]
; v3 Y& p9 y+ j/ M/ A! l8 s U& y- q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。5 Z$ |# Z7 M$ R8 u0 r* o& c" r
$ C. _; N6 p9 w* e
实际上当然没有那么简单。/ k; d/ C( c& A# P ^
# M* p1 s$ w4 f; I0 D9 C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。
: F0 ] G- G, Z. D; j- F# _; C4 m* |) }
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。4 f& r( n$ V5 a- z* R# b, ?
w, Y% m0 C9 t& n
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。( C0 O8 ], p; u# ^: F* X5 \
8 W. v, Z+ n5 t% f6 B/ N: \
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。! ?( k- {" c1 h2 M8 Z2 Y
P( ?9 Y9 s. \/ e6 T5 r) P: W w
![]()
% @" K1 y; f/ \, T9 M7 m( B- X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+ m s+ M5 E& v) a1 A
6 @, M" U$ B' L7 @![]() # v/ Z0 l( D/ M2 P& R, M. ?
适合山顶水库的山头实际上并没有那么多
+ A r8 s. Y9 P( k
/ u) x9 K$ v* P; o: |0 Q![]() W2 w. t+ k$ Q& X, h
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
, B5 u' S6 V# B) D; Y* Y3 `& ~; f
# v6 ^ o$ C, M4 h- U7 ]![]() $ S l ^6 o W1 ^3 c
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/ W& N8 N' b9 v( ?
y7 U$ X) `9 X
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。& ^3 B+ Y# u8 d9 q. h3 L; z
# q0 x6 a: O# ~6 b4 _! `
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。
5 I0 q4 Y8 B# N4 `/ u1 h
2 I; }- C* C% G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 h% C# Q% h. O1 p$ `+ d. {' r+ u! ?% J$ v0 L" O8 P
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。
/ A& i/ Y3 e) c$ M5 I* G) i% Z
r& O& ~: m; q1 D- u. n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。$ U! ?0 x w0 \9 |; ?. Z
' }, N! H$ b- Z5 ^4 i/ X
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。
: x, t2 m' ?( H, ^# ~3 d5 P5 R
" ^; V9 K. v( x& 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
