如何推动上坡水可以解决我们的可再生能源问题 2018-11-05 10:08:01

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越来越多的可再生能源被插入澳大利亚的电网南澳大利亚,例如,一旦Snowtown风电场在今年晚些时候完工,它将从风能和太阳能获得40%的电力但是如果可再生能源最终将主导市场,我们将需要储存能量的方法,以便我们可以全天候使用它好消息是它很容易储存能量所有你需要的是两个小水库 - 一个高,一个低 - 以及在它们之间抽水的方法这项技术被称为“河外抽水蓄能”,可以提供澳大利亚需要充分利用可再生能源的能源储存它也很便宜当有多余的电力时,水通过管道或隧道泵送到上层水库通过让水再次流下来,通过涡轮机将其转换回电能,以后可以恢复能量

每个方向都可以实现90%的效率泵送水力发电是迄今为止最广泛使用的能源储存形式,占全球总量的99%全部,抽水蓄能可提供约150千兆瓦,大部分与河流上的水力发电站相结合在“离江”系统中,同一水以闭环循环在上部和下部水库之间,无需在河上建造设施储存的能量与上部和下部水库之间的高度差(通常在100到1000米之间)和体积成正比存储在上部水库中的水电力存储系统需要能够在几小时内提供即时功率输出

这包括风能和太阳能输出的短期波动,消费者需求的高峰(如夏季非常炎热的下午),发电和输电基础设施的计划外停电使用储存的能源还有助于保持电力线免受风能和太阳能设施的影响而能够在更长的时间内使用能够储存电力和飞轮的电力储存方案,泵送水电是迄今为止最便宜的水电池水等待时没有待机损失,可以在30秒内达到全功率澳大利亚很少有机会在河上开发水力发电,由于环境和其他限制但是,短期的河流能量存储有很多机会一个典型的地点将包括一对小水库,通过管道连接,每天水循环,与泵和涡轮机,发电站和电力线澳大利亚在保护区外的丘陵地区有数千个极好的潜在地点,典型的海拔差异为750米

它们不需要靠近风力或太阳能农场

河流外电力存储有几个优势典型的河上设施:一个系统包括两个占地10公顷的水库,每个水库深30米,高差750米,可提供约1,000兆瓦atts 5小时20到40之间这些系统足以稳定100%可再生的澳大利亚电力系统由于水库很小(仅几公顷),与典型的水库相比,它们只是成本的一​​小部分

成本是在电力部件(管道,泵,涡轮机,变压器和变速器)中初步估计表明,在一个好的场地上的离江系统的成本约为每千瓦安装容量1,000澳元

这是一个假设的案例研究A 200兆瓦的太阳能发电设施实时向电网输出最多一半的电力输出,并将其余部分存储到晚上

现在,太阳能输出从早上8点延伸到晚上10点,而不是在一天中最阳光充足的时间达到峰值

取决于季节和云层),最大功率输出到电网和泵每个90兆瓦(允许损失后)水库可以在晚上使用风能充电,以满足早上的需求高峰太阳能发电系统和短期水力发电系统的独立成本分别为2,000澳元和每千瓦1,000澳元

在考虑到变压器共用和两个系统之间的传输成本节省的存储损失之后,而且水力储存等级是光伏系统的一半,这使得系统总成本约为每千瓦2500澳元 换句话说,使用抽水蓄能系统来平滑太阳能发电站输出的峰值只会增加25%的成本比使用电池便宜得多花一些时间用地图或谷歌地球你可以发现几十个优越的潜在地点,在丘陵农田或沿着现有的电力线路线澳大利亚在全国大部分居住地都有数千个候选地点例如,Tumut 3水电站拥有澳大利亚最大的抽水蓄能容量(1500兆瓦),海拔差异为151 m,还有一个必须应对大洪水的大湖,但附近可以建造一个小型的海水系统,包括两个13公顷高度差为700米的水库,通过一条穿过电力线路的5公里水管连接

将存储足够的水以提供1,500兆瓦三小时,并且成本会低得多*本文由来自Jacobs / SKM的Roger Fulton共同撰写,他曾工作过自1975年起担任水电行业的工程师兼项目经理