|
|
本帖最后由 晨枫 于 2021-3-20 22:35 编辑
4 ]3 o7 x0 k# i* L" I1 z2 y& o! E# }( G2 n
![]()
6 w: T# |% k; R
4 B- G8 k3 S2 M9 U( [ $ r; q7 Y- C, @# ]# q
' p. F/ r/ I9 k4 p+ G![]()
" I8 [: [! f/ y$ C- z7 z0 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
' L% W" e( G4 o* L# _1 x, c
8 D3 G/ r! H( x$ S2 s' o- a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。
, O2 Z/ N [2 w% A5 i3 `4 D! Y, M. u* w$ z; _: e2 c
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。6 e5 ]- \& `3 F) x
3 j5 {" v1 n0 H# S/ }1 ?8 O2 q ) {& v/ Q$ s1 B$ a! w0 w/ Z
% y1 c. a* }3 I9 T$ b; |! r / ]$ W6 _, Z- d% P: Z' N
城市菜园可解决占用耕地和新鲜果蔬问题,但需要电力
6 }$ f( c, A5 `$ ~* l
% t8 w. w* E( q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。* F- h! B! q4 r$ h9 S$ b* q6 G
( h8 _; U& y3 L% R& ~* g) G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。
6 C e( |2 [+ h9 B1 s# X4 p8 B& ^- T6 `/ k' ~ J& B
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。, Q6 _: G0 O7 P1 ^. |# |
, q" `2 S! X( z& E$ K![]()
% ~" |( U" a! ^; y+ w, {8 _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: u' |3 a+ T K; G# [$ }4 e& E
# E, M6 b, E" \$ S$ p& n) ]
![]()
! x+ [: A) s: {- x7 F! f5 ~废弃的地下坑道适当加固、防漏后,也可以作为地下储水池
& W7 v, q N, p; N# n: w; J# ^% g3 h" 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。9 |6 R0 Y: W4 ~, V8 v) k3 i
& T: @% A* g. D- W3 o
; m s8 V7 e4 ?8 \$ a [! P, R7 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
7 d; ` n0 b8 T; i/ I+ @9 e0 F
& A6 \( s* F0 D w光热发电可以用熔盐。这也可以在发电高峰把高温熔盐灌到地下岩洞保温,需要调峰和低谷补电的时候抽上来发电。这不仅需要有合适的地下岩洞,还需要对洞壁保温、防漏,要求比地下抽水储能更高,但直接与光热电战整合到一起,日夜发电。5 i2 j+ @5 f4 ^1 S0 P
2 R/ I L, O$ _8 e1 _% U( k此外,就需要一点歪门邪道了。' {3 I9 `+ s( B
6 j) i! J0 m( a+ R- j # C" L4 z. W2 ~! J8 t
借用缆车的思路,可以用缆车装载重物,在储能的时候搬到山上,在发电的时候装进缆车用重力拉动发电3 k$ P w! c7 _
2 P7 c8 [: ^& b7 F; e' p& [
山顶观光缆车是一个思路,只是反过来。在储能的时候,把重物通过缆车拉到山顶的堆放场;在发电的时候,重物依次放进缆车,靠重力下拽,驱动发电机发电。这只要在一般的山区都有条件实现。在光电发达的西部,也正好有很多高山。荒凉的高山上建这样的缆车电站对生态和景观的影响很小,但可以就地解决储能问题。
; { [1 w1 n/ M* p5 Z+ g( T: v% O. X g' ]5 m" ?
即使在相对平坦的东南沿海,也有足够的丘陵可以建造这样的缆车电站。用拦阻沟、拦阻坝等,安全问题比高山水库要容易解决得多。9 t' _! T/ k. J. E6 R
9 u1 S$ i. N9 w' ^! X8 r
同样的缆车电站可以在深水实现,既可以用重物,但需要克服浮力对效率的降低;也可以用浮体。比如说,在储能期向空心球内充轻质油,用电力拉到水底;在发电期上浮,拉动发电。或者更加高效一点,在储能期有重力自然下沉,在水下充填轻质油,节约电力。上浮发电是一样的。这可用于近海或者深水湖。还可以利用深水与浅水的水温差别进一步增加浮力效应。
5 ]* |1 j; p9 J4 \) O' {* L, G% j- k2 [! n& H+ 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。
2 {$ T3 t! ~4 R0 H |
评分
-
查看全部评分
|