浮力竟能存储和发电?新型海底储能系统比传统电池储能更便宜
原创
2021-06-25 15:16 星期五
财联社 黄君芝

财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,随着人们更加关注可再生能源,能源储存设施也就越来越不可或缺,例如超大规模的储能电池。这些产品正在迅速普及,目前大规模电池存储的价格也在迅速下降。

据了解,目前在新安装的电网规模锂电池中,存储和释放一兆瓦时电力的成本约为150美元。然而,国际应用系统分析研究所(IIASA)的研究人员提出了另一种选择,可以在某些地点将成本降低到50-100美元/兆瓦时。

这个方案采用浮力储能技术(BEST)。该设计方案首先是在海底深处用加重锚固定一个平台,它通过电缆连接到一个巨大的方形阵列,每边100米(328英尺),其中有大量高密度聚乙烯管道,每个管道都充满了压缩的气体,如空气或氢气。

通过电力电缆,用海面传输过来的电力驱动强大的电动马达,这些马达将浮力管拉向海底以储存能量。当需要释放能量时,管子就被释放出来,它们强大的浮力反向拉动电动马达,将其变成一个发电机,再将电力输送给电网。

image

该团队的模拟项目表明,在某些情况下,这可能最终成为一种廉价而有效的能源存储系统,特别是在靠近海岸线和位于没有山脉的岛屿的海上风力发电场。但它无法完全取代电池:这是一个能量密度与功率密度的权衡,BEST系统可以以有竞争力的成本储存大量的能量,但电池在储存和快速释放能量方面更胜一筹。

IIASA研究员Julian Hunt说:“目前电池的成本约为150美元/兆瓦时,而BEST的成本仅为50至100美元/兆瓦时。”

“考虑到电池安装容量的成本低于BEST系统(每兆瓦400 - 800万美元),电池和BEST系统可以联合运行,为沿海城市或海上风力发电厂提供能量存储。同样重要的是要记住,如果对该技术进行大量投资,BEST系统的成本可以显著降低。”他补充道。

对这一系统的全球潜力的评估显示,空气成本要比氢气低得多,在海洋岛屿周围和日本、菲律宾、印度尼西亚、澳大利亚、美国、墨西哥、智利、秘鲁、厄瓜多尔、哥伦比亚、古巴、牙买加、危地马拉、洪都拉斯、巴西、葡萄牙、阿曼、南非、马达加斯加和索马里、象牙海岸和加纳的海岸,BEST系统潜力最大。

image

除此之外,研究人员还发现了一个有趣的问题:BEST系统可以很容易地改造成超廉价的氢压缩系统和能量存储系统。当充满气体的管道被拉到海底时,由于深海中的高环境压力,它们已经被压缩了。此时,氢气可以被捕获到一个压力容器中,该容器的设计给了它足够的浮力,使其浮回水面。或者,它可以通过海底管道泵送。

研究人员说,用这种方式压缩氢气的效率可高达90%,而陆地压缩机的效率只有后者的一半。投资成本估计也比传统压缩机低30倍左右,从而减少了氢供应链的关键成本之一。这项研究已被发表在《能源储存杂志》上。

收藏
117.61W
欢迎您发表有价值的评论,发布广告和不和谐的评论都将会被删除,您的账号将禁止评论。
发表评论
要闻
股市
关联话题
1.08W 人关注
8730 人关注
3.98W 人关注
暂停