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储能:一个新的概念获得了吸引力

来源:乐鱼网.com    发布时间:2024-04-25 17:14:03

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  灵活的部门耦合:到目前为止,能源转型主要发生在电力部门。这一限制应该通过扇区耦合来克服,这绝大多数都是迁移率和热扇区的电化。但这一点本身并不是一个完整的解决方案。扇区耦合器必须很灵活。为此,一家总部在柏林的初创公司正在开发一个巨大的钢制储罐,并在加拿大的一条高速公路上修建电池储存设施。

  现在是清晨,加热的钢的气味已经在房间里掠过。由不锈钢制成的制热面与重电缆连接。在未来,光伏和风力发电站持续不断的增加的电力量将使这些加热装置发光。泰是发光离子存储概念的核心。总部在柏林的初创公司正在将行业耦合转变为“灵活的”行业耦合。

  从在杜塞尔多夫举行的欧洲储能会议议程上能够准确的看出,这个词正在成为一个新的流行词。在三次会议上,会议的专家将详细说明这对个别部门意味着什么。

  灵活的部门耦合不仅旨在克服特定的技术缺陷,而且要解决经济问题。热电联产厂的倾斜,这通常是热控制的。这在某种程度上预示着他们在收到来自供暖部门的需要更多能源的信号之前,才会开始向电网提供电力。从电力行业的角度来看,这并不太诱人。

  热电联产(CHP)联合电厂是否能更符合电力市场的需要运行,这也是一个设计问题。这种工厂通常被设计为运行许多小时,通常每年4000到6000小时,以产生足够的热量。如果要更换较长的时间,它们必须设计得更大,以便在较短的运行时间内产生相同数量的热量。

  在德国首都一条名为Bottroper Weg的街道上,人们很快就能看到卢梅尼翁的概念是如何使部门耦合更加性感的。初创公司计划在今年年底前在一个拥有约1000套公寓的居民区建造高温钢储罐。它将被充电720 kW的电力,并储存5兆瓦时的能量。它将连接到一个大型的区域供热网络,可以排放100千瓦的热量。若需要,它还可以输送通过涡轮机排出的电能。在大约15公里外,卢米尼恩在过去的一年里一直在努力将钢制储罐从概念变成现实。加热炉具有实验室特有的气味,被设计用来加热结构钢。艺术在短时间内将能量注入钢铁,而不会变得太热。

  当用作热电联产储存时,约75%的储存能量进入供热部门,或作为300-500°C之间的工艺热量,或作为80-120°C之间的区域热量和低温工艺热量。在储油罐的高温下,若需要电力来稳定电网,高达30%的储存能量能够最终靠蒸汽涡轮机重新转换为电力,由此产生另一个收入来源。

  要想看到发展的优势,就一定要考虑一个替代方案。在电能转化为热量之前,通过电池存储也能轻松实现灵活性。但在这种应用中,电池存储不能经济地运行,因为目前的成本超过200/千瓦时。从中期来看,基于电池的系统仍将远超于100/千瓦时。他们每天都要经历几次有用的循环来充实自己。

  钢铁巨人(steel colossus)的最大优势是,Lumenion的目标是实现25/千瓦时的存储成本,大约是在电池中存储电力成本的十分之一。Te公司表示,低成本使更低的周期数,相对较长的两天存储期。假设运行20年,每年运行180个周期,以目标价格存储的千瓦时成本将低于0.01。在30%的电力下,储能成本为0.023€,在40年的时间里为0.015€。

  “然而,这个储罐并不是为季节性应用而设计的,”卢梅尼翁的联合发起人兼首席技术官安德鲁·兹温克尔斯说,“而是最长排放时间为48小时。”并与10小时的充电时间进行了比较。正是这种储罐的不对称性——它将较高的充电容量与较低的放电容量解耦起来——使该系统具有创新性。这让我们在没有昂贵的电力电子科技类产品的情况下吸收风能和太阳能的大浪;我们只需要这些来提供电力。”

  Zwinkels设想了与水箱连接的联合热电厂的广泛应用:为有机农民,在工业园区,在商业区域,或作为一个地区储存设施。他们已在制定在柏林活动的计划。“在德国北部,风能有时会产生巨大的盈余,关于另一个项目的谈判已经取得了很长的进展,”菲利普·希尔谢门泽尔说,他不愿详细说明。希尔塞门泽尔是卢梅尼恩的发言人,这种联系并非偶然。

  他还是尤尼科斯的新闻发言人,尤尼科斯是亚历山大·沃格特创立的众多可再次生产的能源公司之一。沃伊格特碰巧也是卢梅尼恩股份有限公司的创始人和首席执行官。“我们的系统的优点是不必建立必要的价值链;它已经在市场上——不像光伏和锂离子电池,”希尔塞门泽尔说。

  这个项目的想法已经落在了肥沃的土地上。目前关于电网稳定和负电价的讨论表明,电力系统已超越了其极限。分布式存储的问题经常从系统分析中消失,或者网络和存储的问题是混合的,”巴伐利亚州应用能源研究中心(ZAE)的能源存储负责人、欧洲能源存储主席安德烈亚斯·豪尔说。存储电源随时间变化,网络电源在本地变化。这种功能部门的耦合不能单独接管。

  像其创新的公司正在推动行业之间的界限。豪尔说,如果转换直接与存储系统结合,Teir耦合概念会更好。对这些应用,能源供应必须被转变以满足需求:“特别是在工业应用中,在某些时候有严格的需求。”

  豪尔说,在移动领域,电力对天然气或电力对液体应用的经济价值会增加。在电动汽车中,尽管行业发生了变化,但能源的形式仍保持不变。沿跨加拿大高速公路扩建充电基础设施的计划表明,在部门边界的额外存储对电子移动也是明智的。

  去年年中,多伦多的eCamion与两家瑞士公司勒克兰奇和SGEM以及加拿大政府合作,启动了一项项目,在加拿大约3000公里的高速公路上建设34个快速充电站。树木司机能够最终靠充电器在每个所谓的快速充电站的3级充电器同时给他们的电动汽车充电,充电大约需要20分钟。

  为了防止电网负荷过载,电力来自大型锂离子电池。这些电池的标准尺寸将为250千瓦时。勒克兰切北美地区的负责人布莱恩·厄本说:“这取决于各自地点的预计需求,但电池容量是可模块化扩展的。”在欧洲储能公司,电池制造商Schmid将推出一种与充电站相结合的氧化还原储能装置,并将其提交给pv杂志《储能亮点》(见第7页)。据Urban称,估计价值1730万加元(1400万美元)的项目现在已经成功完成了示范阶段,目前正过渡到生产的早期阶段和场地识别和批准。今年秋天,高速公路沿线将建立第一个充电站,到2019年春天,整条线公里就有一个充电站。