|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-9-14 14:19 编辑
- B' d. h- u$ F) I
0 u- I5 O' \$ |. _# J2 V# F$ D% \3 Y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 Q2 D" C+ \0 l4 V
5 @2 J0 p' J8 W; z7 g; 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。
+ ~) J* {8 B9 D4 m/ ]" w
1 j8 t" w( A% w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。
1 V6 _" [ a2 C
" ]4 T2 V% W2 @- K) A) K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。7 J2 f% E& S8 q* D
. F6 T* T: o" P4 G5 D
实际上当然没有那么简单。% ~- V; x4 @4 p6 X
9 G+ g; H. {% F4 y) A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。
0 @- t7 I3 c# [. K9 e* W, g
, P6 L0 _$ Y M( e$ r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。, h9 ?5 M% Z* M
; m* z& X. E, n8 {/ k" [
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。& h9 Z' G& T7 G8 T/ ~* n/ l( u y. g1 g
+ c) f, V8 x9 y! a
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。! e# F7 }4 D$ u% b0 H6 n
# X& w, N J* E: S: ^![]() 6 Z" d1 y' B$ H& f
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
' |5 f3 B6 Z; |( d/ r, N0 a/ B
# Y1 x) I& v$ S' @; e" {& ?. u7 n![]() 7 _2 B0 |0 ~: j; z' p$ H, R
适合山顶水库的山头实际上并没有那么多9 X# t A9 W1 ?, h [6 b
' t8 q3 K X4 t* o0 E" v
![]() 1 w( b) ]) d" I4 c, t3 V' q
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
* m, G) [" P* e& b' k6 N0 v( U5 W* x
![]()
; E+ Z& l' m7 j8 R. y6 j2 q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
, F _, H" O9 L$ e% ?4 _+ n
/ N J8 ?2 Y% c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。
5 B% J: A$ t. [' d
: K+ a# l' G( t0 o3 E( m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。
6 f- Q: e% ]2 e- u
7 J9 E$ \$ y' t. c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。2 X, V R9 r8 P- c, N
2 O. s( c& o4 R0 o8 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。2 S( s& ?7 z9 A" h) Q- {' H- q4 Y
3 r, V7 Q& N& @5 K2 w |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。
* _% c \7 D, X: @" U0 r6 A" g, U6 `, @! ^$ g1 }. R* e' ?- v: K h5 z
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。+ w& ~4 d% V7 F3 [. u5 C
1 z' y, d2 d1 k/ A, O/ }
|
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
