最近三思讲的东西是有渊源的,源于一个问题,也是因为三思的不了解而对其具体内容的好奇,才展开了很多其他项目的查询。
那个问题叫:“如果发电厂电发多了用不完怎么办?”
是啊!发电厂电如果发多了怎么办?你想过类似的问题吗?
是像电池一样回流?还是说就不用就没了,浪费掉了?
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可能很多人没意识到:“我们日常用的电都是‘即时电’,就是刚发出来的电!”
因为电是一种能量,所以“电能是没办法直接储存,也没办法大量间接储存的。”,我们日常使用的电从发电端到用户端是一种电能持续输出稳态的结果。
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如果还有点没想明白,可以带入到柴油发电机上↓↓
发电厂就像一个大型的柴油发电机,如果发电机不工作,我们用电端就会完全停电!
一边不间断发电,一边不间断使用,就是如今我们的用电模式!
发电厂电发多了会不会造成浪费?其实并不会!因为发电厂的发电量是可控的!并不会出现发电发多了的情况!
对于用电波动,电网系统有一套相对完善的机制来应对,也就是AGC或者叫“自动发电控制”!
它能够自动监控当前用电量来规划各厂发电机组的发电量,以此来确保发电总量与用电总量的平衡,所以一般是不会造成电力浪费的情况的,换句话说电厂的发电量是取决于用电量的!
俗话一点就是:用多少,发多少!
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所以再回头讲,为什么说太阳能电池/风力发电不行?
就是因为“无法控制发电量!”,人为没办法控制,也无法预测天气情况,也许前几分钟还稳定输出的电流,后几分钟就因为太阳被云挡住,输出电流就狂降。
所以虽然很多太阳能都接入国家电网,享受着国家补贴,但是这部分发电量其实是不被计算到总发电量上的,是被忽略掉的!
这也是为什么太阳能不能替代传统发电方式的原因所在了....
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但是,就以上面“被忽略掉的其他能源”来讲总发电量还是>总用电量的嘛!
那多余的电量是不是就浪费掉了?
也不是!
毕竟勤俭节约是中华传统美德,怎能有如此大的浪费呢!肯定会想办法解决的嘛!
这部分就属于“储能”或者叫“能量转化”了,把不稳定的能源转化为稳定可控的能源!
为什么叫储能,不叫储电呢?因为电能是没办法直接储存的,比如我们常用的电池是把电能转化为化学能的方式来间接储电,使用的时候化学能又才会转化为电能。
当然,对于更好的储能方式,人类从来没停止过探索,就算这样,目前也没有一个非常好的解决方案。所以学校、商铺、公司停电,一般也都是采用的柴油发电机,而不是某种大型电池来供电,忍受着哒哒哒的发电声↓↓↓
常见的储能方式有:抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容、超导电磁储能、制氢储能、熔盐储能等等...
一般用电的终端就是飞轮储能和抽水储能,作为平衡电压的一种方式方法。
所以,多余的电量就是以这种方式储存起来的!
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目前相对成熟稳定可靠的储能方式就是抽水储能,原理也很简单,就是把低处的水抽到高处,把多余或者闲散的电力转化为了重力势能,需要用电的时候,再通过水力发电的方式变现,所以储水≈储电。
缺点就是占地面积很大,并不太适合城市推广。
这也是为什么像风力、太阳能这种不确定、无法控制的供电,不方便管理,还会鼓励去做,会有政策扶持的原因了!因为毕竟也的确会产生一部分能源收益!也没有人会嫌弃自己能源多,不是么~
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上次咱们也讲过,也是因为有转换器“电池”的存在,太阳能才能开始慢慢站起来,适用面会更加广阔一点↓↓
电池的其中一个用途,就是“把不稳定的电流,转化为稳定且持续的电流。”
所以发展“储能”和发展“新能源”是同样重要的!但凡哪方面有个不小的突破,人类社会都会有个质的飞跃~
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咳咳,铺垫半天,终于开始正题了...
三思讲这么多,其实就是想分享一个三思觉得很棒很惊叹的储能方案!
令人赞叹的重力储能方案在2018年一家瑞士的能源库公司Energy Vault↓↓
他们推出了创新的电网级储能系统——重力塔反馈电池。
将势能储存在巨大的混凝土砌块塔中,需要时将砌块放下,发电释放能量↓↓↓
三思还搞到了一个视频,是这家公司2019年出的概念视频(不好放视频就弄成动态图了)
电池放电过程↓
实际上概念视频中重力塔是非常大的↓
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一台六臂起重机将砖石从地面吊起堆放成一座高塔,电力就转化为了砖石的重力势能。
当需要释放能量的时候起重机只需将这些砖石放回到地面即可,重力势能就能转化为电能。塔中的总能量能达到20兆瓦时(MWh),足以供应2,000个瑞士住宅一整天。
下面这是实际的试运用图↓↓
不得不说,相对于抽水储能方案,这个方案可适用的场景更多,当年也是让三思大开眼界,直呼过瘾!
这个方案在2018年刚发布的时候也是惊艳了一众人,各种报道挺多,也震撼到了当时的我:“woc?原来还能这样储存电?”
也是有这个因素在吧,我现在才能有心去查各种东西,一个相对清晰的发电、储电、用电的流程才会慢慢浮现在我脑海里。
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其中所有材料都可以用
这家公司还挺活跃,去年7月份还有其相关的报道↓↓
你以为这就完了?
还没完!!!
之前的重力塔是Energy Vault公司的“EV1”方案!
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当年发布到网上,众多网友也是议论纷纷,可能你刚看到它的时候也会有一些吐槽:担心它会受一些自然环境因素影响,比如台风或者地震,都可能造成系统的不稳定!
所以近年,Energy Vault公司也推出了“EVx”能量库方案↓↓(能接受建议推陈出新的公司才是好公司!)
EVx能量库Energy Vault公司也推出了“EVx”能量库方案可能才出来不久,还未注册好,右上角还带着“™”标志。
所以三思获得的信息并不是很多,但是能知道的部分是:稳定的、可扩展的、无化学火灾风险、适应高温/恶劣气候天气。
并且在EVx的基础上还提出了“EVRC”(Energy Vault Resiliency Center™)的整体电厂的雏形,以此来缓慢替代现有“老式发电厂”↓↓↓
不得不说,这个想法真的是很赞很美好!
并且Energy Vault公司称其建筑材料基本都可以使用可再生环保材料构筑,这有可能就是未来的新型能源电厂雏形了吧!是吧是吧!
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好消息啊,诸位。
在上个月(2021.11.22),这家公司也是在youtu上发布了能量库的概念视频!
着实惊喜到我了↓↓
我也裁了几段↓
这是将太阳能和风能进行储能过程↓
细节↓
下面是释放能量,使用过程↓
很赞的一点,就是可扩展性↓
这家公司可以说还非常活跃,关于能量损耗、具体可行性之类的问题,就需要交给专业的人来评判了!
如果你感兴趣,也可以去他家官网仔细观摩一番~
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哈,不知道你有没有看过瘾,三思是感觉挺过瘾的,如果你也有更赞的点子或者新闻,不妨也一起讨论讨论~
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