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随着政府政策和资金的支持,风能和太阳能等可再生能源电力的比重将越来越高,然而,对这些电源的不可预期性和间歇性却缺乏足够关注。 乐观者认为智能电网系统将解决一切问题,而智能电网可能在未来20年才能实现。因此,在这之前,电力公司必须找到一种方法,在发电出力高峰时段或电力需求最低时段储存电力,以应对可再生能源的间歇性和不可控性。) ]+ j, Y5 x8 c5 R( ]# V* s
如果风能或太阳能所发的电力能够用大容量的电池储存,在风力减弱或太阳落山时就可以利用储存的能量了。事实上,在阿拉斯加费尔班克斯市(Fairbanks, Alaska)就有这样一个世界上最大的电池储能系统。该系统是一个重达1400吨的镍镉电池,占地面积相当于一个足球场,可以满足4万千瓦的电力需求。该系统已安装两年,避免了81次停电事故。而如此规模的储能电站也只能为费尔班克斯的10万居民供电7分钟。
# ]) {$ ]; R# E% n2 ]1 `: v 储能的一个重要问题是要全面提高效率。锂离子电池能量密度高,储能效率很高,能够充放电成千上万次。锂离子仍然是一种较为昂贵的储能技术,是铅酸电池价格的10倍以上。IBM公司正在开发金属空气锂离子电池,这种电池的能源密度是现有电池的10倍。唯一的问题是,开发一种实现金属部分与空气中氧气发生化学反应的隔膜可能需要5-10年的时间,这种隔膜能够避免反应时发生燃烧。' G" K" T/ l Y9 M' g* k/ P+ r R
有人建议把所有纯电动汽车和插电式混合动力汽车在不使用时当作储能设备。但此举的问题是,消费者不愿意看到他们在想驾车出行时发现电网刚刚将汽车电池中的电能用尽了。# G6 D1 L n0 m
德克萨斯州(Texas)EEStor公司拥有一项具有专利权的超级电容器技术,并声称所能存储的能量是相同重量锂离子电池的4倍。
; @' A( `( c$ ^; @$ N 最为优质的解决策略是电解水,将水分裂为氢和氧,随后又将氢和氧重新结合驱动汽轮机或者当作燃料利用。在这个过程中不产生二氧化碳,但需要进一步考虑其在经济上的可行性。
4 R- J$ Q" x+ ~4 } 除此之外,还可以通过抽水蓄能、压缩空气等方式储能。在爱荷华州(Iowa)储能园就有一个26.8万千瓦的压缩空气储能系统。
2 C6 M9 m, m: D! w 这些储能方法都可以在负荷高峰和低谷平衡可再生能源电力。通过经济、高效的储能管理,可再生能源将有很大的发展空间。 |
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