中國儲能網(wǎng)訊:日前,丹麥教育和研究部長Tommy Ahlers出席了一個大型試驗設(shè)施的正式落成儀式,這個試點項目將采用600℃的熱石來儲存能量。他表示,“儲能是我們可再生能源轉(zhuǎn)型中必不可少的環(huán)節(jié)?!备邷?zé)醿δ埽℉T-TES)是一個技術(shù)術(shù)語。該項目的基本理念是采用廉價、不可降解、環(huán)保的儲能材料,并結(jié)合已知的充放電技術(shù),可以降低成本,提高儲能效率。
想象一下,在一個四周隔熱的容器中裝滿黑色小石子,雖然尺寸很大,但是很容易建造。其理念是,當(dāng)風(fēng)能和太陽能等間歇性可再生能源產(chǎn)生多余的能源時,這些能源被用來將高溫空氣泵入裝滿石頭的箱子中,這種以熱量形式存儲能源的設(shè)施可以儲能很長時間,并且能量損失很少。輸出能源是通過將熱空氣從容器中排出的這個過程,而排出的熱空氣加熱水產(chǎn)生蒸汽,驅(qū)動蒸汽渦輪機發(fā)電,并將加熱的熱水用于區(qū)域供暖。
對于這個儲能設(shè)施,丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)表示可以滿足2035年裝機容量為1.4GW儲能的10%需求:滿負(fù)荷運行每年830小時(平均每天存儲和釋放的儲能容量超過300MWh)。這些儲能容量相當(dāng)于需要建設(shè)一個裝滿122.7萬立方米石子(例如600×200×10米)的儲能解決方案。
能源供應(yīng)商SEAS-NVE公司和丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)Ris?校區(qū)的合作伙伴共同建立了這個具有創(chuàng)意的小型測試設(shè)施,參與者包括奧胡斯大學(xué)、Danish Energy、Energinet.dk、EUDP、和Rockwool公司。Niras公司為其建設(shè)這個設(shè)施。Tommy Ahlers表示:“地球的溫室效應(yīng)近年來越來越嚴(yán)重,我們希望采用這樣的可再生能源的解決方案。大學(xué)、企業(yè)和能源公司為此聯(lián)合起來,希望通過這樣的項目成功節(jié)省能源。這個解決方案具有很大的潛力。”
丹麥的可再生能源有很長的一段時間超過1.5GW。其中大部分電能出口到鄰國挪威和瑞典。而在陽光不足和風(fēng)力不足的時間內(nèi),丹麥卻從挪威進口了近1GW的電力。為此,這個儲能解決方案將變得經(jīng)濟可行,而丹麥?zhǔn)且粋€沒有基巖的平坦國家,所以挖洞并用石頭填充它們似乎很簡單。
其熱儲能設(shè)施由一堆絕熱的石頭組成,加熱到600℃,由風(fēng)力渦輪機的剩余電力提供能量。在一段時間之后,當(dāng)再次需要能量時,將其熱量通過水蒸氣驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生電力,余熱供給區(qū)域供熱。
SEAS-NVE公司首席執(zhí)行官Jesper Hjulmand對自2016年夏季以來合作伙伴密切合作開發(fā)的項目表示非常滿意:
“來自奧胡斯大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家正在測試和尋找合適的石頭,我們與Niras公司和丹麥技術(shù)大學(xué)(DTU)的研究人員一起建造了碗狀儲能模型,該模型已被部分建在地下。其原理就像一個大型燒烤架,在那里可以將熱量吹到大量石頭上,然后石頭儲存的熱量可以再被排放出來?!?
對于大規(guī)模儲能解決方案,Jesper Hjulmand補充說,“現(xiàn)在我們必須在決定繼續(xù)開發(fā)更大的測試工廠之前測量和分析這個設(shè)置。這令人興奮的,因為在我看來,實現(xiàn)100%的可再生能源供應(yīng)的愿景在沒有儲能系統(tǒng)的情況下是無法實現(xiàn)的?!?
根據(jù)2016年丹麥能源署技術(shù)目錄中的信息,以及2016年斯托拉索爾商業(yè)價格和2015年世界銀行的數(shù)據(jù),總結(jié)如下:
?每千瓦時電費:300丹麥克朗(46美元)。
?容量(每個站點可存儲的能量):1-500 MWh。
?增加儲能能量的可能性:可以。
?壽命> 30年。
?儲能過程中的能量損失(熱量):1-5%,具體取決于絕熱水平。
?環(huán)境影響:沒有負(fù)面影響,除非使用燃?xì)舛请娏ψ鳛闊嵩础?
?地理位置要求:最好建在現(xiàn)有熱電聯(lián)產(chǎn)廠附近。
這一概念的一大優(yōu)勢是,由于丹麥已經(jīng)擁有一個非常全面的分布式區(qū)域供熱系統(tǒng),因此熱量發(fā)電的相對損失影響較小。這有助于確保儲能的高利用率,即使電池的價格越來越具有競爭力。
該項目的目標(biāo)是確保在經(jīng)濟上可行,以比以前更大的數(shù)量和更長的時間節(jié)省能源。而該項目不僅僅是一個技術(shù)項目。它還將揭示為現(xiàn)有電網(wǎng)、現(xiàn)有市場模式和現(xiàn)有稅收系統(tǒng)增加高容量儲能的挑戰(zhàn)和先決條件,從而有助于為部署更廣泛意義上的儲能鋪平道路。在項目測試期間,將對儲能的市場潛力進行全面調(diào)查,但預(yù)計其預(yù)算將低于1億丹麥克朗(1500萬美元),因為儲能的成本非常低廉。
當(dāng)然,建造足夠的儲能設(shè)施來滿足丹麥幾個小時的能源需求是很昂貴的,但原則上,這是非??尚械?。只需添加石頭即可。
《北歐能源技術(shù)展望2016年環(huán)境影響評估報告》表明,“可變的風(fēng)力發(fā)電的高滲透性需要通過靈活的供應(yīng)、需求響應(yīng)、儲能和電力貿(mào)易的組合實現(xiàn)平衡。”
成本越來越低的電池儲能系統(tǒng)在物理性質(zhì)上是多功能的,但并不一定像這樣的熱儲能項目具有理性和環(huán)保的概念。而當(dāng)今,100%可再生、非間斷性的儲能解決方案的競賽正在進行。