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電池不夠,我們還需要太陽熱能技術(shù)來支撐度過夜晚
日期:2023-09-04   [復制鏈接]
責任編輯:sy_wangyue 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
 澳大利亞向可再生能源的轉(zhuǎn)變正在加速,但是儲能方面的問題仍然迫在眉睫。一旦煤炭和化石燃氣退出系統(tǒng),我們將需要更多的長時儲能來度過夜晚。

我們還需要找到新的、更好的工業(yè)供熱方式??稍偕茉窗l(fā)電可以在白天供應大部分熱量,但是需要能量儲存來滿足工業(yè)的夜間供熱需求。

太陽能熱技術(shù)具有提供長時間儲能和工業(yè)熱能的潛力,但在澳大利亞的背景下,它被忽視了,好在這個現(xiàn)狀就要改變了。

CSIRO的可再生能源存儲路線圖指出,需要在各個領(lǐng)域采用多種技術(shù)來滿足澳大利亞的能源存儲需求,特別是在夜間,太陽能供熱將是這些技術(shù)中的重要一環(huán)。

僅靠電池是不夠的。它們適用于短時間儲存,范圍從幾分鐘到一兩個小時。但如果要覆蓋8-12小時,就需要大量的電池,而8-12小時所需的電池成本巨大。太陽能熱在規(guī)?;拈L時間儲存方面具有成本效益,而且還能帶來其他好處。

儲熱技術(shù)

澳大利亞能源市場運營商(AEMO)將4-12小時儲能看作“未來十年中最迫切的公用事業(yè)需求。”這是為了應對光伏和風力發(fā)電輸出穩(wěn)定向降低、煤炭發(fā)電容量下降的情況,以滿足電力消費者需求,包括在更極端的天氣條件下。

大多數(shù)人都知道鋰電儲能和抽水蓄能。然而,熱儲能并不被廣泛理解或認可,部分原因在于成本和工程難度。然而隨著集中式太陽能熱電站在全球范圍內(nèi)的建設——僅在中國就正在開發(fā)30個項目,行業(yè)共識正在不斷形成。

超過80%的澳大利亞總能源消耗涉及熱過程。

燃燒煤炭和天然氣的用于發(fā)電,燃燒燃料進行運輸,燃燒燃料用于工業(yè)加熱,現(xiàn)有化石燃料燃燒的大部分可以通過可再生熱儲能技術(shù)來滿足。

CSIRO Roadmap 發(fā)現(xiàn)熱能儲存是一種成本相對較低的解決方案,具有多種應用場景,包括大型公用事業(yè)發(fā)電、可再生燃料生產(chǎn)和工業(yè)過程供熱。

對于大型公用事業(yè)發(fā)電而言,2050 年8小時儲能的最低成本技術(shù)是使用集中式太陽能熱能儲能技術(shù),略高于每100 澳元/MWh,而鋰離子電池為140澳元/MWh,抽水蓄能約為 155 澳元/MWh。

CSIRO 能源中心在紐卡斯爾擁有澳大利亞唯一的高溫太陽能熱能研究設施。這是南半球集中度最高的太陽能陣列。

對于 2050 年的 24 小時儲能技術(shù),熱能儲存再次以99 澳元/MWh的最低成本獲勝,相比之下,抽水蓄能為145 澳元/MWh,使用太陽能光伏和風能的電網(wǎng)充電熱能儲存為150 澳元/MWh。

長期來看,中短時儲能2-4小時很可能仍是鋰離子電池的優(yōu)勢領(lǐng)域。

以下是它的工作原理,集中式太陽能熱能利用鏡面反射將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能。這種熱能通常會被儲存起來。

儲存的熱能可以在任何時候使用,無論是白天還是晚上,按需進行蒸汽發(fā)電或者工業(yè)過程中供熱或提供蒸汽。

該系統(tǒng)可以滿足 6 - 24 小時使用要求。這意味著,集中式太陽能熱能可以 24/7 地連續(xù)、按需進行發(fā)電和供熱。

在Vast Solar的模塊化設計中,位于新南威爾士州中西部的Jemalong Pilot Plant部署了五個單獨的陣列,每個陣列將太陽輻射集中到自己的27米熱接收塔上。存儲的熱能通常在晚上使用。在中國、西班牙、美國、南美、非洲和中東部署的集中式太陽能熱能系統(tǒng)通常有超過十個小時的儲存能力,可以在夜間產(chǎn)生可再生電力和熱能。

集中式太陽能熱技術(shù)也是一種同步技術(shù),因為它使用傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)渦輪(與燃煤發(fā)電廠使用的相同)。這可以為電網(wǎng)提供急需的系統(tǒng)強度支撐和調(diào)頻服務。實際上,當燃煤發(fā)電站關(guān)閉時,集中式太陽能熱技術(shù)可以代替提供必要的電網(wǎng)系統(tǒng)服務。

雖然世界各地已經(jīng)部署了100多個集中式太陽能熱能發(fā)電廠,產(chǎn)生7GWh的電力,但這項技術(shù)尚未在澳大利亞大規(guī)模部署。但是隨著 Vast Solar 在奧古斯塔港建造一座 30MW的集中式太陽能熱能發(fā)電廠,這種情況很快就會改變,該電廠還得到了聯(lián)邦政府的部分支持配備10小時的熱能儲存設備,用于在夜間為電網(wǎng)提供電力。該項目還將提供可再生熱能和電力,每年可以生產(chǎn)超過7,000公噸綠色(可再生)甲醇。(甲醇是數(shù)百種消費品和工業(yè)產(chǎn)品的基本化學建造塊基本化學成分,如油漆、地毯、織物、建筑材料和液體燃料)。

因此我們現(xiàn)在需要開始建造長時儲能系統(tǒng),以便在太陽能和風能不穩(wěn)定的時候仍舊可以獲得安全可靠的電力。我們還需要替換用于傳統(tǒng)工業(yè)過程供熱的化石燃料。

采礦、工業(yè)、交通、農(nóng)業(yè)和家庭等各個領(lǐng)域都需要安全、可靠和經(jīng)濟實惠的可再生能源。對于許多行業(yè)來說,這種需求也發(fā)生在晚上,這也就是需要儲能的原因。

原標題:電池不夠,我們還需要太陽熱能技術(shù)來支撐度過夜晚
 
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