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自从有电力系统以来,人类碰到的最大难题是电能不能大规模的、工程化、长寿命的存储,如果这个问题解决了,很多问题都迎刃而解。它的经济性、安全性、电能质量、风电和太阳能带来的波动等等问题都可以解决,在这方面人类还没有彻底的解决问题。
中国作为一个人口大国,将来向城镇化发展,在这个过程中将涌现出数以十万计的中小型城镇,它既不是城市,也不是农村,而是一个小的城镇,在中国会井喷式的发展,这样中国就会建很多的智能微网。每一个微网如果都单独的跟大电网相连,则需要用很多的变压器,整个配网将变得混乱,并且空载变压器太多,会增加低压侧损耗。
在此背景下微电网、智能微电网成为热门话题,但里面缺少储能系统,它就不能构成智能微网。足够的储能设备和能够快速响应、大规模、长寿命的储能设备是建设智能微网、更好地利用太阳能和风能,以及小水电等等清洁能源所不可缺少的基础,储能系统是建设一个智能微网的一个必要条件。然而,储能系统至今还是一项难以完全攻克的难题,各国各科研机构都在找寻合适的解决方案,2015年12月11日在2015两岸四地绿色能源协同创新论坛暨深圳第十届洗能源科技年会上,中国科学院院士、清华大学教授卢强院士介绍了一项新的储能系统发明专利,吸引了众多关注。
压缩空气储能系统
据了解,现在大量清洁能源被放弃,比如中国风电装机世界第一,但风机的平均年利用小时数不到1700小时,其它风电都被丢弃掉了。
最近,有了一项新的发明专利将这些丢弃掉的风电、光电、小水电进行合理再利用,使用的是压缩空气储能系统应用。压缩空气储能系统也叫压气储能电站(简称CAES),这样的储能系统在造价上、灵活性、可靠性完全可以跟抽水蓄能系统匹配。
发明这项专利的是中国科学院院士、清华大学教授卢强院士团队,他在2015两岸四地绿色能源论坛上向众人介绍了该储能系统的原理:“这些绿色的清洁能源我们都应该把它储存起来加以利用,是我们发明这个系统的初衷。它的原理是把空气用压缩空气机进行压缩,压缩到多少压力呢?10兆帕到12兆帕,也就是100到120个大气压。压缩下来的空气就把它储存在能够承受这么大压强的储气空间,储存了以后,需要发电的时候,有一个调速器可以调节出口的风量,不挤压的空气的分子有了出路以后,它会沿着你的管道高速喷射至气轮机,气轮机带动发电机组发电,这就是整个的原理。”
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