By hoppt
A megújuló energia a szén-dioxid-semlegesség hosszú távú tervének lényeges részét képezi. Függetlenül a szabályozható magfúziótól, az űrbányászattól és a rövid távon kereskedelmi úttal nem rendelkező vízenergia-források nagy léptékű kiforrott fejlesztésétől, a szélenergia és a napenergia jelenleg a legígéretesebb megújuló energiaforrás. Ennek ellenére korlátozzák őket a szél és a fényforrások. Az energiatárolás a jövőbeni energiahasznosítás elengedhetetlen része lesz. Ez a cikk és az azt követő cikkek nagyszabású kereskedelmi energiatárolási technológiákat tartalmaznak, elsősorban a megvalósítási esetekre összpontosítva.
Az elmúlt években az energiatároló rendszerek gyors kiépítése miatt egyes múltbeli adatok már nem voltak hasznosak, mint például "a sűrített levegős energiatárolás a második helyen végzett 440 MW teljes beépített kapacitással, és a nátrium-kén akkumulátorok a harmadik helyen a teljes kapacitás skálán. 440 MW. 316 MW stb. Ezen túlmenően elsöprő a hír, hogy a Huawei aláírta a világ „legnagyobb” energiatárolási projektjét 1300 MWh-val. A jelenlegi adatok szerint azonban nem az 1300 MWh a legjelentősebb energiatárolási projekt globálisan. A központi legnagyobb energiatárolási projekt a szivattyús tárolóé. A fizikai energiatárolási technológiáknál, mint például a sóenergia tárolásánál, az elektrokémiai energiatárolásnál nem a 1300MWh a legjelentősebb projekt (ez statisztikai kaliber kérdése is lehet). A Moss Landing Energy Storage Center jelenlegi kapacitása elérte az 1600MWh-t (ebből a második ütemben az 1200MWh-t, a második ütemben a 400MWh-t). Ennek ellenére a Huawei belépése az energiatárolási ipart kiemelte a színpadon.
Jelenleg a kereskedelmi forgalomba hozott és potenciális energiatárolási technológiák mechanikai energiatárolásra, hőenergia-tárolásra, elektromos energia tárolására, kémiai energiatárolásra és elektrokémiai energiatárolásra oszthatók. A fizika és a kémia lényegében ugyanaz, ezért soroljuk őket egyelőre elődeink gondolkodása szerint.
Szivattyús tároló:
Két felső és alsó tározó található, amelyek az energiatárolás során vizet szivattyúznak a felső tartályba, az energiatermelés során pedig az alsó tartályba engedik el a vizet. A technológia kiforrott. 2020 végére a szivattyús tárolókapacitás globális beépített kapacitása 159 millió kilowatt volt, ami a teljes energiatároló kapacitás 94%-át tette ki. Hazám jelenleg összesen 32.49 millió kilowattnyi szivattyús tárolós erőművet állított üzembe; az épülő szivattyús tárolós erőművek teljes skálája 55.13 millió kilowatt. Mind az épített, mind az építés alatt álló méretarány az első helyen áll a világon. Egy energiatároló erőmű beépített teljesítménye elérheti a több ezer MW-ot, az éves áramtermelés több milliárd kWh-t, a feketeindítási sebesség pedig néhány perces nagyságrendű lehet. A jelenleg Kínában működő legnagyobb energiatároló erőmű, a Hebei Fengning szivattyús tárolóerőmű beépített kapacitása 3.6 millió kilowatt, éves energiatermelési kapacitása pedig 6.6 milliárd kWh (ami 8.8 milliárd kWh többletenergiát képes elnyelni, körülbelül 75%-os hatásfokkal. Fekete kezdési idő 3-5 perc. Bár a szivattyús tárolóról általában úgy vélik, hogy hátrányai vannak a korlátozott helyválasztás, a hosszú beruházási ciklus és a jelentős beruházások miatt, mégis ez a legkiforrottabb technológia, a legbiztonságosabb működés és a legalacsonyabb költségű energiatárolás. Az Országos Energia Hivatal közzétette a szivattyús tárolás közép- és hosszú távú fejlesztési tervét (2021-2035).
2025-re a szivattyús tárolók teljes termelési mérete több mint 62 millió kilowatt lesz; 2030-ra a teljes termelési méret körülbelül 120 millió kilowatt lesz; 2035-re egy korszerű szivattyús tározós ipar alakul ki, amely megfelel az új energia nagyarányú és nagyarányú fejlesztésének igényeinek.
Hebei Fengning szivattyús tárolóerőmű - Alsó tározó
Sűrített levegő energiatárolás:
Ha alacsony az elektromos terhelés, a levegőt elektromosság sűríti és tárolja (általában földalatti sóbarlangokban, természetes barlangokban stb.). Amikor az áramfogyasztás tetőzik, a nagynyomású levegő szabadul fel, hogy a generátor áramot termeljen.
sűrített levegős energiatárolás
A szivattyús tárolás után általában a sűrített levegős energiatárolást tartják a második legalkalmasabb technológiának a GW méretű nagyüzemi energiatárolásra. Ennek ellenére a szivattyús tárolónál szigorúbb helyszínválasztási feltételei, magas beruházási költsége és energiatárolási hatékonysága korlátozza. Alacsony, a sűrített levegős energiatárolás kereskedelmi fejlődése lassú. Ez év (2021) szeptemberéig hazám első nagyszabású sűrített levegős energiatárolási projektje – a Jiangsu Jintan Salt Cave Sűrítettlevegő-energia Tárolás Nemzeti Tesztbemutató Projektje – éppen most csatlakozott a hálózathoz. A projekt első szakaszának beépített teljesítménye 60 MW, az áramátalakítási hatásfok pedig mintegy 60%; a projekt hosszú távú építési mérete eléri az 1000MW-ot. 2021 októberében az országom által önállóan kifejlesztett első 10 MW-os fejlett sűrített levegős energiatároló rendszert Bijie-ben (Guizhou) csatlakoztatták a hálózathoz. Elmondható, hogy a kompakt légenergia-tárolás kereskedelmi útja még csak most kezdődött, de a jövő biztató.
Jintan sűrített levegős energiatárolási projekt.
Olvadt só energia tárolása:
Az olvadt só energiatárolása, amelyet általában a napenergia-termeléssel kombinálnak, koncentrálja a napfényt, és az olvadt sóban tárolja a hőt. Az áramtermelés során az olvadt só hőjét használják fel az elektromos áram előállítására, és legtöbbjük gőzt termel a turbinagenerátor meghajtására.
olvadt só hőtároló
Azt kiabálták, hogy a Hi-Tech Dunhuang 100 MW olvadt sótorony napelemes hőerőmű Kína legnagyobb napelemes hőerőművében. Megkezdődött a Delingha 135 MW CSP projekt, nagyobb beépített kapacitással. Energiatárolási ideje elérheti a 11 órát. A projekt teljes beruházása 3.126 milliárd jüan. A tervek szerint 30. szeptember 2022. előtt hivatalosan is rákapcsolják a hálózatra, és évente mintegy 435 millió kWh áramot tud termelni.
Dunhuang CSP állomás
A fizikai energiatárolási technológiák közé tartozik a lendkerekes energiatárolás, a hidegtárolós energiatárolás stb.
Szuperkondenzátor: Alacsony energiasűrűsége (lásd alább) és erős önkisülése miatt korlátozott, jelenleg csak a járművek energia-visszanyerésének kis tartományában, a pillanatnyi csúcs borotválkozásban és a völgytöltésben használható. Tipikus alkalmazási terület a Shanghai Yangshan mélyvízi kikötő, ahol 23 daru jelentős hatással van az elektromos hálózatra. A daruk elektromos hálózatra gyakorolt hatásának csökkentése érdekében tartalék forrásként egy 3MW/17.2KWh teljesítményű szuperkondenzátoros energiatároló rendszert telepítenek, amely folyamatosan képes 20 másodperces áramellátást biztosítani.
Szupravezető energiatárolás: kimaradt
Ez a cikk a kereskedelmi elektrokémiai energiatárolást a következő kategóriákba sorolja:
Ólom-savas, ólom-szén akkumulátorok
áram akkumulátor
Fém-ion akkumulátorok, beleértve a lítium-ion akkumulátorokat, nátrium-ion akkumulátorokat stb.
Újratölthető fém-kén/oxigén/levegő akkumulátorok
egyéb
Ólom-savas és ólom-szén akkumulátorok: Kifejlett energiatárolási technológiaként az ólom-savas akkumulátorokat széles körben használják autóindításoknál, kommunikációs bázisállomási erőművek tartalék tápellátásában stb. Az ólom-savas akkumulátor Pb negatív elektródája után karbon anyagokkal adalékolt, az ólom-szén akkumulátor hatékonyan javíthatja a túlzott kisülési problémát. A Tianneng 2020-as éves jelentése szerint a State Grid Zhicheng (Jinling alállomás) 12MW/48MWh teljesítményű ólom-szénenergia-tárolási projektje, amelyet a vállalat befejezett, az első szupernagy ólom-szénenergia-tároló erőmű Zhejiang tartományban, sőt az egész országban.
Flow akkumulátor: Az áramlási akkumulátor általában egy tartályban tárolt folyadékból áll, amely az elektródákon keresztül áramlik. A töltés és kisütés az ioncserélő membránon keresztül történik; lásd az alábbi ábrát.
Áramlási akkumulátor vázlat
A reprezentatívabb, csak vanádium áramlású akkumulátor irányába a Guodian Longyuan, 5MW/10MWh projekt, amelyet a Dalian Kémiai Fizikai Intézet és a Dalian Rongke Energy Storage fejezte be, volt a legkiterjedtebb, teljesen vanádium áramlású akkumulátoros energiatároló rendszer az országban. világ akkoriban, amely jelenleg is épül A nagyobb méretű, teljesen vanádium redox áramlású akkumulátoros energiatároló rendszer eléri a 200MW/800MWh teljesítményt.
Fém-ion akkumulátor: a leggyorsabban növekvő és legszélesebb körben használt elektrokémiai energiatároló technológia. Közülük a lítium-ion akkumulátorokat gyakran használják a fogyasztói elektronikában, az akkumulátorokban és más területeken, és az energiatárolásban is egyre nagyobb az alkalmazásuk. A korábbi, lítium-ion akkumulátoros energiatárolást használó Huawei projekteket is beleértve, az eddigi legnagyobb lítium-ion akkumulátoros energiatároló projekt a Moss Landing energiatároló állomás, amely I. fázis 300MW/1200MWh és II. fázis 100MW/400MWh. összesen 400MW/1600MWh.
Lítium-ion akkumulátor
A lítium-termelési kapacitás és költség korlátozottsága miatt a viszonylag alacsony energiasűrűségű, de bőséges tartalékkal rendelkező nátriumionok cseréje várhatóan árcsökkenést jelent, a lítium-ion akkumulátorok fejlesztési útjává vált. Elve és elsődleges anyagai hasonlóak a lítium-ion akkumulátorokhoz, de még nem iparosították nagy léptékben. , a jelenlegi jelentések szerint üzembe helyezett nátrium-ion akkumulátoros energiatároló rendszer csak 1 MWh-s léptéket látott.
Az alumínium-ion akkumulátorok nagy elméleti kapacitással és bőséges tartalékkal rendelkeznek. Ugyancsak kutatási irány a lítium-ion akkumulátorok cseréje, de nincs egyértelmű kereskedelmi út. Egy népszerűvé vált indiai cég a közelmúltban bejelentette, hogy jövőre kereskedelmi forgalomba hozza az alumínium-ion akkumulátorok gyártását, és 10 MW-os energiatárolót épít. Várjunk és meglátjuk.
várj és láss
Újratölthető fém-kén/oxigén/levegő akkumulátorok: beleértve a lítium-kén, lítium-oxigén/levegő, nátrium-kén, újratölthető alumínium-levegő akkumulátorokat stb., nagyobb energiasűrűséggel, mint az ion akkumulátorok. A kereskedelmi forgalomba hozatal jelenlegi képviselője a nátrium-kén akkumulátor. Az NGK jelenleg a nátrium-kén akkumulátorrendszerek vezető szállítója. Az üzembe helyezett óriási lépték egy 108MW/648MWh teljesítményű nátrium-kén akkumulátoros energiatároló rendszer az Egyesült Arab Emírségekben.
Hidrogéntárolás, metanol stb.: A hidrogénenergia kiemelkedő előnye a nagy energiasűrűség, a tisztaság és a környezetvédelem, és széles körben a jövőben ideális energiaforrásként tartják számon. A hidrogéntermelés→hidrogéntárolás→üzemanyagcella útvonala már úton van. Hazámban jelenleg több mint 100 hidrogén-töltőállomást építettek, amelyek a világ legjobbjai közé tartoznak, köztük a világ legnagyobb hidrogén-töltőállomása Pekingben. A hidrogéntárolási technológia korlátai és a hidrogénrobbanás veszélye miatt azonban a metanol által képviselt közvetett hidrogéntárolás a jövő energiájának alapvető útja lehet, mint például Li Can csapatának „folyékony napfény” technológiája a Dalian Intézetben. kémia, Kínai Tudományos Akadémia.
Fém-levegő primer akkumulátorok: nagy elméleti energiasűrűségű alumínium-levegő akkumulátorok képviselik, de a kereskedelmi forgalomba hozatal terén kevés előrelépés történt. A Phinergy, a sok jelentésben említett reprezentatív cég alumínium-levegő akkumulátorokat használt járműveihez. Ezer mérföld, az energiatárolás vezető megoldása az újratölthető cink-levegő akkumulátorok.
válaszoljon 6 órán belül, bármilyen kérdést szívesen fogadunk!
