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研究认为:一种山地重力储能或超越锂电池储能

时间:2019-11-20        阅读

最近有一项研究发表在学术期刊《能源》(energy)上,该研究认为,山地重力储能(MGES)可能是一种更长久、更大规模地储存电能的可行方式。


  


  在以电动汽车电池为主的电化学储能大热之际,还有众多让人眼花缭乱的储能形式正在研发或准备商用中。和大型的抽水蓄能一样,山地重力储能(MGES)将重力势能用作储能手段。奥地利科学集团国际研究所应用系统分析(IIASA)发表的研究报告称,利用山地进行储能可以与水力发电相结合,对于微电网、岛屿和电力成本高的地区都具有经济吸引力。


  研究人员指出,山地重力储能(MGES)的运行原理大概是这样:一个类似于滑雪缆车的机动系统可以将装满沙子的容器拉到山顶的起重机上,随后这些沙子因为重力又被送回山下,在这个过程中产生了电力。


  据了解,这一概念类似于瑞士公司Energy Vault提出的重力储能技术,该技术通过降低塔中混凝土块的重力来发电。而该公司最近从软银的Vision基金获得了超过1亿美元的股权投资,可见重力储能技术的确有利可图。


  有人认为,锂离子电池是增长速度最快的储能类型,美国各地的公用事业公司都采购了电池储能以支持间歇性可再生能源。但是,储能部署能源的时间通常为4个小时或更短,不足以投入越来越多的太阳能和风能资源。


  


  Wood Mackenzie储能部的Daniel Finn-Foley认为锂离子电池的“可扩展性很差”,锂离子电池系统的寿命每延长一倍,成本就会增加一倍。他说:“根据许多州的规定,高可再生能源电网需要极长时间的储能,可能需要10-20个小时来转换太阳能电能以供夜晚和阴天使用,甚至还需要几周甚至几个月将能量从大风月份转换到低风月份。IIASA研究的作者认为,山地重力蓄能(MGES)为有些地区的长期储能提供了可能性。


  同样是利用重力势能,山地重力储能(MGES)与抽水蓄能有什么区别呢?首先,抽水蓄能是目前最常见最主要的蓄能方式之一,是一种长期蓄能方式,可将蓄能时间布置为6至20小时,但是抽水蓄能受到地理位置和高成本的限制。山地重力势能(MGES)这个系统的好处之一是材料是沙土等,便宜、没有汛期、不会蒸发,所以这种势能永远不会消失,它可以被使用无数次。此外,抽水蓄能电站的高度差限制在1200米以内,而山地重力储能(MGES)的高度差异可能超过5000米。


  


  针对夏威夷莫洛凯岛研究的建模发现,山地重力储能(MGES)、风能、太阳能和电池储能都可以满足岛上的能源需求。而山地重力储能(MGES)在填补高峰发电和短期电池周期之间的空白发挥了作用。


  虽然目前还没有其他存储技术能够超越锂离子电池的“临界点”,但各类储能技术仍在研发,众说纷纭,没有人知道未来储能世界的王者又是谁。正如储能协会的副总裁Jason Burwen所说,“现在有很多潜在的储能技术正在开发中,你无法预测未来20年哪种储能技术将主导市场。”


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