教你怎么把能量存起来!

来源: 中国科学院大连化学物理研究所

发布日期: 2019-09-28 08:00:00

本文介绍了在能源驱动的时代,如何通过储能技术解决可再生能源不连续、不稳定的问题。文章详细描述了几种常见的储能方式,包括抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能和电化学储能,分析了各自的优缺点和适用场合。

在这个能源驱动的时代,化石能源充斥在我们生活的方方面面。但随之而来的能源枯竭和环境污染问题让我们虎躯一震。是时候表演真正的技术了!取之不尽、用之不竭的可再生能源等着你!风能和太阳能是我们常见的可再生能源,但是日有阴晴,风有强弱,这电发的一点也不稳定!怎么办呢?哼,想不到吧,储能!由于可再生能源不连续、不稳定、不可控,因此需要一种方法把暂时用不到的能量储存起来,这就是储能技术大展身手的时候了。

储能,就像存钱一样,有钱的时候把钱存在银行里,需要的时候再取出来。储能技术有很多种。各种储能方式各有优缺点,适用于不同用途、不同场合。举几种常见的储能方式吧:抽水储能,它是在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池水库,也就是将电能转化为重力势能储存起来,在用电高峰期放水发电。抽水储能是电力系统中最可靠、最成熟的储能装置,使用周期长、储存电量大。但是对建设选址要求很高,初始投入多,建设周期长。

飞轮储能是将电能与飞轮之间动能相互转化的储能方式。储能时,电能驱动电机运行,从而带动飞轮加速转动,飞轮以动能的形式把能量储存起来;之后,电机需要一直维持一个恒定的转速;释能时,高速旋转的飞轮拖动电机发电,完成机械能到电能转换的释放能量过程,具有储能密度高、适应性强、应用范围广、效率高、长寿命、无污染和维修花费低等优点。但是技术相对不成熟,成本高,并且空转耗能。

压缩空气储能,是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气,将空气高压密封在报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井中,在电网负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。压缩空气储能是一种基于燃气轮机的储能技术,技术非常成熟,已经实现大规模商业化应用,储存电量仅次于抽水蓄能,寿命长、经济性能好,安全性和可靠性高。

但是它依赖天然气等化石燃料提供热源,需要特殊地理条件建造大型储气室,如高气密性的岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等;并且系统效率需进一步提高。

以上三种方式都属于物理储能。除此之外,还有电化学储能技术。电化学储能,是指各种二次电池储能。是利用化学物质做储能介质,充放电过程伴随储能介质的化学反应或者变化。主要包括铅酸电池、液流电池、锂离子电池等。电化学储能不受地理地形环境的限制,环境友好,可以对电能直接进行存储和释放。

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