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海上風(fēng)電儲能方法探究

2018-08-21 來源:儲能聯(lián)盟 瀏覽數(shù):2657

我國近海風(fēng)能資源豐富,擁有18,000多公里長的大陸海岸線,可利用海域面積多達(dá)300多萬平方公里,是世界上海上風(fēng)能資源最豐富的國家之一。海上風(fēng)電都在東南沿海距離電力負(fù)荷中心近,并且土地資源緊缺,海上風(fēng)電正可以緩解這些問題,為了抓住機(jī)遇,國內(nèi)各大能源公司“跑馬圈地”,幾乎將我國適合海上風(fēng)電的海域瓜分完畢,中國海上風(fēng)電市場呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的景象。

  我國近海風(fēng)能資源豐富,擁有18,000多公里長的大陸海岸線,可利用海域面積多達(dá)300多萬平方公里,是世界上海上風(fēng)能資源最豐富的國家之一。海上風(fēng)電都在東南沿海距離電力負(fù)荷中心近,并且土地資源緊缺,海上風(fēng)電正可以緩解這些問題,為了抓住機(jī)遇,國內(nèi)各大能源公司“跑馬圈地”,幾乎將我國適合海上風(fēng)電的海域瓜分完畢,中國海上風(fēng)電市場呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的景象。
  海上風(fēng)電與路上風(fēng)電一樣,具有波動性、間歇性和不規(guī)則性,使風(fēng)電對電網(wǎng)的貢獻(xiàn)率低于10%,在10%時將給電網(wǎng)運(yùn)行帶來隱患。海上風(fēng)電也存在“棄風(fēng)”的難題,需要解決海上風(fēng)電儲能的問題。陸上風(fēng)電的儲能技術(shù)在不斷的進(jìn)步,已有一批新的儲能技術(shù)正在研發(fā)中,如:風(fēng)電固體儲能器、太陽能固體儲能器等新能源儲能技術(shù),已陸續(xù)開發(fā)出來,極大地豐富了陸上風(fēng)電的儲能方式,但海上風(fēng)電儲能還是空白。
  目前較為先進(jìn)的是德國弗勞恩霍夫研究所研發(fā)的海上風(fēng)電抽水儲能系統(tǒng),該系統(tǒng)利用位于海底的抽水蓄能電站儲能,它是將空心球放入深水處,借助空心球,利用深水處的海水壓力儲存能,當(dāng)需要儲能時,用電力從球體中抽水,當(dāng)需要釋放能量時,水流通過渦輪機(jī)再返回到球體,從而驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。這一技術(shù)雖然解決了海上風(fēng)力發(fā)電儲能的難題,但存在缺陷,首先,適用范圍窄,它只適合深水區(qū),因?yàn)樗缴顗毫υ酱?其次,需要多次轉(zhuǎn)換,效率低,它先由風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能,電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能抽水,水能再轉(zhuǎn)換成電能,效率很低。
  近期由河北省承德市張占海研發(fā)的“浮力與重力復(fù)合蓄能式海上風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)”已獲得成功,它主要是利用海水的浮力進(jìn)行儲能,當(dāng)海上有風(fēng),電網(wǎng)處在用電高峰期時,風(fēng)電系統(tǒng)正常工作,風(fēng)扇帶動發(fā)動機(jī)發(fā)電;當(dāng)海上有風(fēng),電網(wǎng)卻處于用電低峰時,動力通過系統(tǒng)傳輸,將浮筒壓入海水中,同時將裝滿海水的水斗提出海面,利用海水的浮力和重力,將動力儲存起來;當(dāng)海上沒有風(fēng),電網(wǎng)又處在用電高峰期時,浮筒由于海水浮力的作用,向上產(chǎn)生動力,同時水斗由于海水重力的作用,向下產(chǎn)生動力,將儲存的能量釋放出來。
  它的有益之處在于,它因地制宜,利用了海上風(fēng)電處在豐富的海水中,海水向上可產(chǎn)生浮力、向下可產(chǎn)生重力,有效地利用這兩種力,就實(shí)現(xiàn)了儲能,特點(diǎn)是既適合深水區(qū),也適合淺水區(qū);同時能量是直接轉(zhuǎn)換,效率高。
  這一海上風(fēng)電儲能技術(shù)的研發(fā)成功,填不了海上風(fēng)電儲能技術(shù)的空白,可有效的解決海上風(fēng)電儲能的難題,將推動海上風(fēng)電蓬勃發(fā)展。

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海上風(fēng)電
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