電池正在迅速變得便宜,并且可能很快會提供一種便宜的短期解決方案來存儲能量以滿足日常需求。但是,電池的長期存儲能力(例如,按年循環)在經濟上將不可行。
盡管抽水蓄能(PHS)技術對于大容量-高于50兆瓦(MW)的大容量長期儲能在經濟上是可行的選擇——但對于儲能需求通常小于20MW的地區而言,過于昂貴,它們需要滿足月度或季節性的需求,例如小島和偏遠地區。
在《能源》雜志上發表的一項研究中,IIASA研究人員朱利安·亨特(Julian Hunt)及其同事提出了MGES,以彌合現有的短期和長期儲能技術之間的差距。MGES設想了一種利用陡峭山峰邊緣的起重機,其范圍足以將沙子(或礫石)從底部的存儲位置傳輸到頂部的存儲位置。
電動/發電機將裝滿沙子的存儲容器從底部移動到頂部,類似于滑雪纜車。在此過程中,將存儲勢能。反過來,通過將沙子從上部存儲位置放回底部來產生電力。
如果山上有河流,則可以將MGES系統與水力發電結合使用,在水力發電的高可用性時段,水將被用來填充存儲容器,替代沙子或礫石,從而產生能量。MGES系統的好處是可以在系統的任何高度添加水,從而增加了從山區不同高度收集水的可能性,這在常規水力發電中是不可能的。
亨特說:“該系統的優點之一是沙子非常便宜,并且不像水,它不會蒸發——因此您永遠不會損失勢能,并且可以無數次地重復使用。這對于干旱地區尤其有用。此外,由于很高的液壓壓力,抽水蓄能(PHS)設備的高度差被限制在1200米。”
“MGES儲能工廠的高度差可能超過5,000米。因此,喜馬拉雅山脈、阿爾卑斯山和落基山脈等高山地區可能成為重要的長期能源儲存中心。MGES的其他有趣地點是島嶼,例如夏威夷、佛得角、馬德拉島和一些具有陡峭山地的太平洋島嶼。”
在文中,作者提出了夏威夷莫洛凱島的未來能源矩陣,僅使用風能、太陽能、電池和MGES來滿足該島的能源需求。亨特強調,MGES技術不應用于峰值發電或在日常循環中存儲能量——相反,它可以填補長期儲能的市場空白。例如,MGES系統可以連續存儲幾個月的能量,然后連續幾個月或在有水可用于水力發電時連續發電,而電池則負責每天的儲能周期。
亨特總結說:“重要的是,MGES技術不會取代任何現有的儲能方案,而是開辟了新的儲能方式,并利用了高山地區尚未開發的水電潛力。”
(原文來自:每日太陽能 中國新能源網綜合)
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