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再生能源“存”在哪儿

清爽的电灯胆
幸福的中心
2022-12-28 14:34:04

再生能源“存”在哪儿?多孔岩石潜力大

最佳答案
年轻的牛排
活力的百褶裙
2026-05-07 03:09:01

利用风能、太阳能等可再生能源技术产生的能源量往往取决于天气条件,而为保证持续稳定的供电方式,科学家正想方设法在大自然中寻找各种靠谱的储能材料和方法。

大规模储能技术研究成为热点

据外媒称,英国大多数核电站均将在本世纪20年代末到期退役;而日本日立公司近日也宣布因建设成本上升将暂停其在英国的核电项目;出于减排等因素考虑,英国政府计划2025年前关闭所有火电厂,这将给整个国家的电力供应留下相当大的缺口。

据介绍,所谓多孔介质压缩空气储能技术(PM-CAES),其工作原理是利用可再生能源的电力为产生压缩空气的发动机提供动力,将这些空气以高压状态储存在砂岩孔隙里。在能源短缺时,释放出井里的压缩空气,为涡轮发电机提供动力,然后将电力输送到电网。

英国科学家这次对近海盐湖蓄水层进行了多孔岩石储能潜力的预估,利用蒙特卡罗方法计算了在大量多孔岩石的地点上构建电厂的功率输出和效率。研究表明,进行一次PM-CAES存储可以满足两个月所需的空气流量,其往返效率(RT)介于42%至67%之间。此外,该方法地表损耗较小,这将受到土地表面或水资源有限的地区的青睐,同时这项技术在能源需求旺盛的人口密集地区也更具有吸引力。

一种潜在可行季节性存储技术

“建设智能电网和分布式能源系统等,储能系统是其中的关键技术。迄今,大规模(500兆瓦以上)商业应用的电力储能系统,主要是抽水蓄能电站。抽水蓄能虽然借助高低落差地势,利用势能差能够大量储能和发电,但是受限于地理条件和投资建设周期长,还需要开发其他大规模储能技术,尤其是跨季节储能技术。”陈永翀指出,多孔岩石分布较广,这将使PM-CAES技术能够跨季节运行,从而大大加强了其应用的普适性。

根据论文资料,陈永翀分析道,英国研究人员使用数学模型评估这种储能技术的潜力后发现,北海的地质构造可以储存满足英国3个月电力需求的能量,且大量富含多孔岩石的近海盐湖蓄水层靠近风力发电场,这可以在生成和存储之间产生有价值的协同作用。

论文作者之一、爱丁堡大学的朱利安·穆利-卡斯蒂略指出,这种技术有可能在夏季把可再生能源发电储存起来,留待冬季用电高峰时使用。只是这种方法虽然有可行性,但成本相对较高。另外,多孔岩石储能技术仍存在着不少潜在的问题,未来还需更多研究来完善技术,以便把成本降下来,并提高该技术的应用安全性。

奇思妙想探寻“存储”路径

陈永翀指出,实际上,把可再生能源“存”在哪儿,科学家一直在积极 探索 更多的可能性,如海水蓄能、沙漠储能、人工绿叶等,可谓八仙过海,各显神通。

德国弗劳恩霍夫协会风能和能源系统研究所设计出名为海中蓄能(StEnSea)的新思路,将蓄能主体为多个内直径30米的混凝土空心球,置于600—800米深海床上。每个球内都有一台水轮发电机和水泵,当电网负载低、电力多余时,水泵会抽出海水进行蓄能;当电网负载高、需要峰值发电时,这些球体的阀门即会打开,让涌进的海水驱动水轮发电。

研究人员还向绿叶借智慧,效仿自然界的光合作用,即将太阳能转化为化学能,把能量储存在化学键当中,基本上能够实现碳中和的过程,这样通过一定的反应方式吸收环境中的二氧化碳,达到环保和能量储存的目的。同时,提高过程中的转化效率和稳定性,形成获取可再生能源的一种途径。

另外,有的科学家在尝试抽沙储能的方法,通过皮带将沙子运到高位仓,高位沙子对风叶做功,以沙子的形式储存势能,从而提供发电所需要的动能。(华凌

张添奥 闫欣)

最新回答
霸气的铅笔
细心的悟空
2026-05-07 03:09:01

储能技术主要分为电储能、氢储能以及热储能

根据国家能源局的定义,储能是指通过解释或设备将能量存储起来,在需要时再释放的过程。根据能源存储形式的不同,储能又可以分为电储能、氢储能以及热储能,目前主要为电储能。而电储能又可以分为电化学储能和机械储能,其中电化学储能主要为我们熟悉的电池储能,包括锂电池、铅蓄电池、钠硫电池等。而机械能储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等。

2021年中国储能市场累计装机规模达到43.44GW

据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会发布的《2022储能产业应用研究报告》统计数据显示,2021年中国新增储能装机为7397.9MW,累计装机已经达到43.44GW。

2021年抽水储能在中国储能市场中累计装机规模占比超86%

在电力储能中,抽水蓄能是较为传统的储能方式,而电化学储能等属于新型储能方式。从2021年中国储能市场结构看,抽水储能累计装机规模达到37.57GW,占比超86%,而电化学储能累计装机规模达到5.12GW,占比达到11.8%。在电化学储能中,锂离子电池占比达到91%。

2021年中国新型储能市场累计装机容量超过5700MW

根据中国能源研究会储能专委会以及中关村储能产业技术联盟(CNESA)不完全统计,2021年中国新型储能市场累计装机规模达到5729.7MW,较2020年增长74.5%。

2021年中国新增储能装机项目中抽水蓄能仍占多数

2021年中国新增储能装机量为7397.9MW,其中抽水蓄能项目装机规模为5262.0MW,占比为71.1%,电化学储能装机规模为1844.6MW,占比为24.9%。在2021年中国电化学储能新增项目中,锂离子电池储能技术装机规模为1830.9MW,占比为99.3%。

综上所述,近年来,中国储能行业高速发展,2021年新增装机规模达到7.4GW,累计达到43.44GW。抽水蓄能是主要的储能形式,2021年电化学储能累计装机占比达到11.8%,其中锂离子电池占绝大多数。

—— 以上数据参考前瞻产业研究院《中国储能行业市场前瞻与投资预测分析报告》

美好的长颈鹿
健康的彩虹
2026-05-07 03:09:01
风能、太阳能和海洋能等可再生能源发电受季节、气象和地域条件的影响,具有明显的不持续、不稳定性。发出的电力波动较大,可调节性差。当电网接入的风电发电容量过多时,电网的稳定性将受到影响。目前,可再生能源发电的大规模电网接入是制约其发展的瓶颈。配套大规模高效储能装置,可以解决发电与用电的时差矛盾及间歇式可再生能源发电直接并网对电网冲击,调节电能品质。同时,储能技术在离网的太阳能、风能等可再生能源发电应用中具有不可或缺的重要用途。

其次,大规模高效储能技术是构建坚强智能电网的关键。

高贵的诺言
儒雅的裙子
2026-05-07 03:09:01

9%,可以说是把锂电池和光伏风头都抢了。但这周开始,半导体板块领跌,储能也大幅回调。

新能源赛道的火热,又涉及到用电问题。白天是用电高峰期,电力资源供给相对紧张,晚上是用电低谷期,电力资源供给相对充裕。加上新能源发电不具备火力发电那样的调峰功能,供给上的矛盾就涉及电网调峰的问题。

现代生产生活都离不开电,加上入夏之后天气炎热,我国地区用电激增,用电量以及用电负荷急剧攀升。

那储能有什么用呢?

储能主要是指电能的储存和释放的循环过程。 通俗地理解,就是把暂时多余的电以某种形式存起来,在需要的时候再拿出来使用,就像一个大号的充电宝。

要弄明白这个问题,我们还是要从“碳中和”讲起。新能源虽好,但在大规模并网应用阶段仍然存在一些问题。以光伏为例,太阳能发电需要“靠天吃饭”,所以光伏发电站输出的电能其实并不稳定,而且与用电高峰存在着明显的时间错配,如果直接并入电网,可能会对电网的电力调度和稳定性造成负面影响。

因此,电网公司可能会对某一阶段光伏电站的输出加以限制,一旦超过了一定的水平,光伏电站只能被迫丢弃这部分“多余”的电能。所以,如何使得光伏发电量保持在一个相对稳定的状态,同时不浪费来之不易的电力是光伏电站需要解决的一大难题。

于是,储能技术应运而生。

为何锂电池储能成为主流发展方向?

目前储能技术可以分为机械类储能、电气类储能、电化学储能、热储能、化学储能等。

虽然目前全球范围内的储能装置仍以抽水蓄能为主,但抽水蓄能受到地理条件的限制,加上投资过大、建设周期长的缺点,导致无法大规模的发展。

要理解这个问题其实很直观。举个例子,假设你是一家光伏电站的老板,现在你需要把暂时用不上的电力储存起来,到底是在旁边建个大水库抽水容易,还是利用锂电池更方便呢?所以即便撇开建设周期和成本,抽水蓄能对地理条件的依赖度也很高,所以局限性大。

电化学储能的优点就在于建设周期短、应用范围广、成本较低。其中,锂电池在电化学储能中占比最高,截止2018年,电化学储能中,锂电池就占比高达86.3%。

关于储能的政策支持,近期多次出台。

2021年8月10日,国家发改委、国家能源局联合发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》,引导市场主体多渠道增加可再生能源并网规模。

可以看出,此后电力企业再也不是单纯的建设、卖电的角色,而是将逐渐承担更多的可再生能源并网消纳责任。开发企业若想进一步增加项目并网规模,储能建设、购买辅助服务已经成为必选项之一。

7月23日,国家发改委、国家能源局正式印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》中明确了储能行业的发展规划与目标,到2025年实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,累计装机规模30GW以上。

一周后的7月29日,国家发改委印发《关于进一步完善分时电价机制的通知》,部署各地进一步完善分时电价机制。主要目的就是继续拉开高峰、低谷时期的电价,条件具备区域,分时电价可达到4倍。

5G的发展也需要储能。

对于普通老百姓的认识来说,5G的应用可能就是网速更快,看视频更顺畅,但如果5G仅限于这些应用,那就太浪费了。

5G具有高宽带、高流量和高发射功率等特点,同时收发通道数明显增加,但这也导致其功耗的增加。

基站本身可以存储低谷电,所以5G基站也是重要的储能装置。

现在将储能技术应用于电力系统,弥补电力系统中缺失的储放功能,平衡电力系统,特别是在平衡大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性。

从电力系统细分的角度看,储能在发电侧、输配电侧、用电侧都不可或缺。

新能源赛道下,作为大规模应用光电、风电的必经之路,储能产业还是很有发展前景的,同时产业政策相继出台,支持力度空前。

同花顺数据显示,近一周以来储能概念股已经增至116家,20家上市公司累计涨幅超过20%。

所以客观地讲,储能作为近期资本市场的最强“扛把子”,这个板块的目前的估值已经不便宜了。