“網”這個字的本意是指捕魚或者捕鳥的網狀用具,現在也通常指像網一樣縱橫交錯的組織或系統。在現代社會中,主要的“網”包括交通網、通信網、供電網、灌溉網等等,今天我們就來聊聊一個國家的供電網絡。自從電能被人類發現并大規模利用以來,我們整個人類社會的運行就離不開電能,為了給人類的生産生活供電,就需要供電網絡。
關于鹽穴壓縮空氣儲能電站
供電網絡就像是人類社會的血管,擁有不同等級的供電網絡來給整個社會供電,為了供電網絡的安全,我們需要保持發電和用電的平衡,發電量和用電量差距越大,供電網絡就越危險。從人類用電的角度來說,在不同時刻用電量并不均衡,通常來說白天用電量較大,形成用電高峰,而到了夜晚,特别是後半夜,大家都進入睡眠,用電量較小,形成用電低谷。
輸電網絡
但是,很多電廠,比如火電廠的發電輸出并不能随着一天内的用電情況及時調整,在白天用電高峰,電網壓力較大,有可能電能供應不足,而到了夜晚用電低谷,有些電能不能被利用,而白白浪費。有沒有緩解這類問題的辦法呢?“抽水蓄能電站”就是一個很好的辦法,比如在浙江安吉天荒坪就建設有抽水蓄能電站,電站通過海拔高低兩個水庫來進行蓄能。
安吉天荒坪抽水蓄能電站
在夜晚用電低谷,電站用電開動抽水機,将低海拔水庫的水抽到高海拔水庫,将電能轉化為勢能加以儲存。而到了白天用電高峰,将水從高海拔水庫放下,推動水輪機發電,彌補電網電力不足。此外,還有一種新型的蓄能電站方式,那就是“鹽穴壓縮空氣儲能”電站,這裡的鹽穴通常是指古人利用水溶開采方式在地下較厚的鹽層或鹽丘中采礦後形成的地下洞穴。
鹽穴儲能電站
能用來壓縮空氣儲能的鹽穴,要求體積十分巨大,具有良好的密閉性,具有将裂縫自動愈合的特點,其他有類似特征的洞穴也可以利用。主要的原理就是,在夜晚用電低谷時,耗電壓縮空氣,并注入地下鹽穴中,進行充氣,将電能轉化為空氣壓力能,而到了白天用電高峰時,将鹽穴中的空氣放出,推動電機發電,補充電網。
鹽穴儲能技術示意圖
相對于抽水蓄能電站來說,鹽穴儲能電站利用了原本就存在的鹽穴洞穴,具有投資建設成本低的特點。德國和美國是最先開始研究鹽穴儲能的國家,1978年投入運營的德國亨托夫電站是第一座鹽穴儲能電站。2018年12月25日,在江蘇省常州市我國開始建設中鹽金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家級示範項目,積極探索鹽穴儲能的商業應用。
鹽穴儲能電站示意圖
有話要說...