Баррасии захираи энергияи тиҷоратӣ

Энергияи барқароршаванда қисми муҳими нақшаи дарозмуддати бетарафии карбон мебошад. Сарфи назар аз синтези назоратшавандаи ҳастаӣ, истихроҷи кайҳонӣ ва коркарди васеъмиқёси баркамол захираҳои гидроэнергетикӣ, ки дар муддати кӯтоҳ роҳи тиҷоратӣ надоранд, энергияи шамол ва энергияи офтоб дар айни замон манбаи барқароршавандаи энергия мебошанд. Бо вуҷуди ин, онҳо бо захираҳои шамол ва рӯшноӣ маҳдуданд. Захираи энергия қисми муҳими истифодаи ояндаи энергия хоҳад буд. Ин мақола ва мақолаҳои минбаъда технологияҳои бузурги нигоҳдории энергияро дар бар мегиранд, ки асосан ба ҳолатҳои амалӣ тамаркуз мекунанд.

Дар солҳои охир, сохтмони босуръати системаҳои нигоҳдории энергия баъзе маълумотҳои гузаштаро дигар муфид нагардонд, ба монанди "захираи энергияи ҳавои фишурдашуда бо иқтидори умумии насбшуда 440 МВт дар ҷои дуюм ва батареяҳои натрий-сульфур бо миқёси умумии иқтидор ҷои сеюмро ишғол карданд. 440 МВт. 316 МВт" ва ғайра. Илова бар ин, хабаре, ки Huawei лоиҳаи "бузургтарин" захираи нерӯи барқро дар ҷаҳон бо 1300 МВт/соат имзо кардааст, хеле аҷиб аст. Аммо, тибқи маълумоти мавҷуда, 1300 МВт/соат муҳимтарин лоиҳаи нигоҳдории энергия дар саросари ҷаҳон нест. Лоиҳаи бузургтарини марказии нигоҳдории энергия ба анбори насосӣ тааллуқ дорад. Барои технологияҳои нигоҳдории энергияи физикӣ, аз қабили захираи энергияи намак, дар ҳолати нигоҳдории энергияи электрохимиявӣ, 1300 МВт-соат лоиҳаи муҳимтарин нест (он метавонад инчунин масъалаи калибри оморӣ бошад). Иқтидори кунунии Маркази нигаҳдории энергетикии Moss Landing ба 1600 МВт/соат расидааст (аз ҷумла 1200 МВт/соат дар марҳилаи дуюм, 400 МВт/соат дар марҳилаи дуюм). Бо вуҷуди ин, воридшавии Huawei ба соҳаи нигоҳдории энергия дар саҳна диққат дод.

Дар айни замон, технологияҳои тиҷоратӣ ва эҳтимолии нигоҳдории энергия метавонанд ба нигоҳдории энергияи механикӣ, нигоҳдории энергияи гармӣ, захираи энергияи барқ, захираи энергияи кимиёвӣ ва нигоҳдории энергияи электрохимиявӣ тақсим карда шаванд. Физика ва химия аслан якхелаанд, бинобар ин биёед онхоро аз руи тафаккури пешгузаштагонамон барои хозир тасниф кунем.

1. Захираи энергияи механикӣ / нигоҳдории гармӣ ва нигоҳдории хунук

Захираи насосӣ:

Ду обанбори болоӣ ва поёнӣ мавҷуд аст, ки ҳангоми захира кардани энергия ба обанбори боло об мекашанд ва ҳангоми тавлиди нерӯи барқ ​​обро ба обанбори поёнӣ мерезанд. Технология баркамол аст. То охири соли 2020 иқтидори ҷаҳонии иқтидори нигаҳдории насосӣ 159 миллион киловаттро ташкил дод, ки 94% иқтидори умумии нигоҳдории энергияро ташкил медиҳад. Хозир дар мамлакати ман 32.49 миллиону 55.13 хазор киловатт станцияхои электрикии обкашй ба кор андохта шудаанд; хачми пурраи станцияхои электрикии насосии сохташаванда 3.6 миллион киловатт мебошад. Миқёси ҳам сохташуда ва ҳам дар ҳоли ҳозир дар ҷаҳон ҷои аввалро ишғол мекунад. Иқтидори муқарраршудаи як нерӯгоҳи барқии нигоҳдорӣ метавонад ба ҳазорҳо МВт, тавлиди солонаи нерӯи барқ ​​​​ба чанд миллиард кВт/соат ва суръати оғози сиёҳ метавонад ба чанд дақиқа мерасад. Дар айни замон калонтарин станцияи электрикии захиракунандаи энергия, ки дар Хитой кор мекунад, станцияи электрикии насосии Хэбэй Фэннинг иктидори мукарраршуда 6.6 миллион киловатт ва иктидори солонаи тавлиди энергия 8.8 миллиард киловатт-соат мебошад (ки метавонад 75 миллиард кВт соат кувваи зиёдатиро азхуд кунад). бо самаранокии тақрибан 3%. Вақти оғози сиёҳ 5-2021 дақиқа. Ҳарчанд нигоҳдории насосӣ ба таври умум дорои нуқсонҳои интихоби маҳдуди макон, давраи тӯлонии сармоягузорӣ ва сармоягузории назаррас ҳисобида мешавад, он ҳанӯз ҳам технологияи баркамол, бехатартарин амалиёт ва арзиши камтарини нигоҳдории энергия мебошад. Маъмурияти миллии энергетикӣ Нақшаи миёнамӯҳлат ва дарозмуддати рушди анборҳои насосиро (2035-XNUMX) нашр кард.

То соли 2025 ҳаҷми умумии истеҳсоли анборҳои насосӣ беш аз 62 миллион киловатт хоҳад буд; то соли 2030 хачми пурраи истехсол кариб 120 миллион киловатт хохад шуд; то соли 2035 саноати муосири нигоҳдории насосӣ, ки ба эҳтиёҷоти азхудкунии мутаносиб ва миқёси васеъи энергияи нав ҷавобгӯ мебошад, ташаккул меёбад.

Станцияи электрикии насосии Хэбэй Фэннинг — обанбори поён

Захираи энергияи ҳавои фишурдашуда:

Вақте ки сарбории барқ ​​кам аст, ҳаво фишурда мешавад ва тавассути қувваи барқ ​​нигоҳ дошта мешавад (одатан дар ғорҳои зеризаминии намак, ғорҳои табиӣ ва ғ.). Ҳангоме ки истеъмоли нерӯи барқ ​​ба авҷи баланд мерасад, ҳавои фишори баланд барои рондани генератор барои тавлиди нерӯи барқ ​​​​бароварда мешавад.

захира кардани энергияи ҳавои фишурдашуда

Нигоҳдории энергияи ҳавои фишурдашуда одатан дуввумин технологияи мувофиқ барои нигоҳдории миқёси бузурги энергия пас аз нигоҳдории насосӣ ҳисобида мешавад. Бо вуҷуди ин, он бо шароити сахттари интихоби сайт, арзиши баланди сармоягузорӣ ва самаранокии нигоҳдории энергия нисбат ба нигоҳдории насосӣ маҳдуд аст. Паст, пешрафти тиҷоратии нигоҳдории энергияи ҳавои фишурда суст аст. То моҳи сентябри соли ҷорӣ (2021), аввалин лоиҳаи миқёси бузурги нигоҳдории энергияи ҳавои фишурдашуда дар кишвари ман - Лоиҳаи намоишии миллии озмоишии захираи нерӯи фишурдашудаи ғори Ҷянсу Ҷинтан, тоза ба шабака пайваст карда шуд. Иқтидори муқарраршудаи марҳилаи якуми лоиҳа 60 МВт ва самаранокии табдили нерӯ тақрибан 60% мебошад; микьёси дарозмуддати сохтмони лоиха ба 1000 МВт мерасад. Дар моҳи октябри соли 2021, аввалин системаи нигаҳдории пешқадами 10 МВт нерӯи фишурдашудаи ҳаво, ки аз ҷониби кишвари ман мустақилона таҳия шудааст, дар Биҷие, Гуйчжоу ба шабака пайваст карда шуд. Метавон гуфт, ки роҳи тиҷоратии нигоҳдории энергияи ҳавои паймон ҳоло оғоз шудааст, аммо ояндаи ояндадор аст.

Jintan лоиҳаи нигоҳдории энергияи ҳавои фишурдашуда.

Захираи энергияи намаки гудохта:

Захираи энергияи намаки гудохта, ки одатан бо тавлиди нерӯи гармии офтобӣ якҷоя карда мешавад, нури офтобро мутамарказ мекунад ва гармиро дар намаки гудохта нигоҳ медорад. Ҳангоми тавлиди нерӯи барқ ​​гармии намаки гудохта барои тавлиди нерӯи барқ ​​истифода мешавад ва аксари онҳо барои рондани турбина генератор буғ тавлид мекунанд.

нигоҳдории гармии намаки гудохта

Онҳо фарёд заданд, ки манораи намаки гудохташудаи Hi-Tech Dunhuang 100 МВт нерӯгоҳи гармидиҳии офтобӣ дар бузургтарин нерӯгоҳи гармидиҳии офтобии Чин. Лоиҳаи Делингҳа 135 МВт CSP бо иқтидори бештари насбшуда ба сохтмон шурӯъ кард. Муҳлати нигоҳдории энергияи он метавонад ба 11 соат мерасад. Маблағи умумии лоиҳа 3.126 миллиард юанро ташкил медиҳад. Қарор аст, ки он то 30 сентябри соли 2022 расман ба шабака пайваст шавад ва он метавонад ҳамасола ҳудуди 435 миллион кВт/соат нерӯи барқ ​​тавлид кунад.

Истгоҳи CSP Дунхуан

Технологияҳои нигоҳдории энергияи физикӣ захираи энергияи маховик, нигоҳдории энергияи нигоҳдории сард ва ғайраҳоро дар бар мегиранд.

2. Захираи энергияи барқ:

Суперконденсатор: Бо зичии ками энергияи худ (ба поён нигаред) ва разряди шадиди худ маҳдуд буда, дар айни замон он танҳо дар доираи хурди барқарорсозии энергияи мошин, риштарошии авҷи фаврӣ ва пур кардани водӣ истифода мешавад. Барномаҳои маъмулӣ бандари амиқи Шанхайи Яншан мебошанд, ки дар он 23 кран ба шабакаи барқ ​​​​таъсир мерасонад. Барои кам кардани таъсири кранҳо ба шабакаи барқ, системаи нигоҳдории энергияи суперконденсатори 3МВт/17.2КВт/соат ҳамчун манбаи эҳтиётӣ насб карда шудааст, ки метавонад пайваста таъминоти барқро то 20 сония таъмин намояд.

Захираи энергияи суперноқил: хориҷ карда шудааст

3. Захираи энергияи электрохимиявӣ:

Ин мақола захираҳои тиҷоратии энергияи электрохимиявиро ба категорияҳои зерин тасниф мекунад:

Батареяҳои сурб-кислота, сурб-карбон

батареяи равон

Батареяҳои металлӣ, аз ҷумла батареяҳои литий-ион, батареяҳои натрий-ион ва ғайра.

Батареяҳои барқии металлӣ-сульфур / оксиген / ҳаво

дигар

Батареяҳои сурб-кислота ва сурб-карбон: Ҳамчун технологияи нигоҳдории энергия баркамол, батареяҳои сурб-кислота ба таври васеъ дар startups мошин истифода бурда мешавад, таъминоти нерӯи эҳтиётӣ барои нерӯгоҳҳои барқи пойгоҳи алоқа ва ғайра Пас аз Pb электроди манфии батареяи сурб-кислота. бо маводи карбон доп карда шудааст, батареяи сурб-карбон метавонад мушкилоти аз ҳад зиёди разрядро самаранок беҳтар кунад. Тибқи гузориши солонаи Тианненг дар соли 2020, лоиҳаи нигоҳдории энергияи сурб-карбон бо 12 МВт/48 МВт/соат, ки аз ҷониби ширкат анҷом дода шудааст, аввалин неругоҳи барқи нигаҳдории сурб-карбон дар вилояти Чжэцзян ва ҳатто дар тамоми кишвар мебошад.

Батареяи ҷараён: Батареяи ҷараён одатан аз моеъе иборат аст, ки дар зарфе, ки тавассути электродҳо мегузарад, нигоҳ дошта мешавад. Заряд ва разряд ба воситаи мембранаи мубодилаи ионхо ба анчом мерасад; ба расми зер муроҷиат кунед.

Схемаи ҷараёни батарея

Дар самти намояндагии бештари батареяи ҷараёни ванадий, лоиҳаи Гуодиан Лонгюан, 5 МВт/10 МВт соат, ки аз ҷониби Донишкадаи физикаи химиявии Далян ва захираи энергетикии Далян Ронгке ба анҷом расонида шудааст, васеътарин системаи нигоҳдории энергияи батареяи тамоми ванадий дар ҷаҳон буд. ҷаҳони он вақт, ки ҳоло дар ҳоли сохтан аст, Миқёси калонтар системаи нигоҳдории батареяи пурра ванадий редокси энергия ба 200MW/800MWh мерасад.

Батареяи металл-ион: технологияи босуръат рушдёбанда ва васеъ истифодашавандаи нигоҳдории энергияи электрохимиявӣ. Дар байни онҳо, батареяҳои литий-ионӣ одатан дар электроникаи маишӣ, батареяҳои барқӣ ва дигар соҳаҳо истифода мешаванд ва татбиқи онҳо дар нигоҳдории энергия низ меафзояд. Аз ҷумла лоиҳаҳои қаблии Huawei сохташуда, ки захираи энергияи батареяи литий-иониро истифода мебаранд, бузургтарин лоиҳаи нигоҳдории энергияи батареяи литий-ионӣ, ки то имрӯз сохта шудааст, истгоҳи нигоҳдории энергияи Moss Landing иборат аз Марҳилаи I 300 МВт/1200 МВт ва Марҳилаи II 100 МВт/400 МВт мебошад. умумии 400МВт/1600МВт/соат.

Батареяи литий-ион

Аз сабаби маҳдудияти иқтидори истеҳсоли литий ва арзиши, иваз кардани ионҳои натрий бо зичии нисбатан пасти энергия, аммо захираҳои фаровон барои коҳиш додани нарх ба як роҳи рушди батареяҳои литий-ион табдил ёфт. Принсип ва масолеҳи ибтидоии он ба батареяҳои литий-ион монанд аст, аммо он ҳанӯз дар миқёси калон саноатӣ карда нашудааст. , системаи нигоҳдории энергияи батареяи натрий-ион, ки дар гузоришҳои мавҷуда ба кор андохта шудааст, танҳо миқёси 1MWh-ро дидааст.

Батареяхои алюминии ионй хусусиятхои иктидори баланди назариявй ва захираи фаровон доранд. Он инчунин як самти пажӯҳишӣ барои иваз кардани батареяҳои литий-ион аст, аммо роҳи дақиқи тиҷоратӣ вуҷуд надорад. Як ширкати ҳиндӣ, ки маъруф шуд, ахиран эълом дошт, ки соли оянда тавлиди батареяҳои алюминиуми иониро тиҷоратӣ хоҳад кард ва як воҳиди нигаҳдории нерӯи барқи 10 МВт месозад. Биёед интизор шавем ва бубинем.

мунтазир шавед ва бубинед

Батареяҳои барқгирандаи металлӣ-сульфур/оксиген/ҳаво: аз ҷумла литий-сульфур, литий-оксиген/ҳаво, натрий-сульфур, батареяҳои барқгирандаи алюминий-ҳаво ва ғайра, ки зичии энергия нисбат ба батареяҳои ионӣ баландтар аст. Намояндаи кунунии тиҷоратӣ батареяҳои натрийи сулфур мебошад. NGK дар айни замон таъминкунандаи пешбари системаҳои батареяҳои натрий-сульфур мебошад. Миқёси азими ба истифода додашуда системаи нигоҳдории батареяи натрий-сульфури 108МВт/648МВт дар Аморати Муттаҳидаи Араб мебошад.

4. Захираи энергияи химиявӣ: Даҳсолаҳо пеш, Шредингер навишта буд, ки ҳаёт аз ба даст овардани энтропияи манфӣ вобаста аст. Аммо агар шумо ба энергияи беруна такя накунед, энтропия афзоиш меёбад, бинобар ин ҳаёт бояд қудратро ба даст орад. Ҳаёт роҳи худро меёбад ва барои захира кардани энергия, растаниҳо тавассути фотосинтез энергияи офтобро ба энергияи химиявии моддаҳои органикӣ табдил медиҳанд. Захираи энергияи кимиёвӣ аз ибтидо интихоби табиӣ буд. Захираи энергияи кимиёвӣ як усули боэътимоди нигоҳдории энергия барои инсонҳо буд, зеро он вольтҳоро ба стекҳои барқ ​​​​бадал кардааст. Бо вуҷуди ин, истифодаи тиҷоратии захираҳои бузурги энергия ҳоло оғоз шудааст.

Нигоҳдории гидроген, метанол ва ғайра: Энергияи гидроген бартариҳои барҷастаи зичии баланди энергия, тозагӣ ва ҳифзи муҳити зист дорад ва дар оянда ҳамчун манбаи беҳтарини энергия ҳисобида мешавад. Роҳи тавлиди гидроген → анбори гидроген → ҳуҷайраи сӯзишворӣ аллакай дар роҳ аст. Хозир дар мамлакати ман зиёда аз 100 станцияи сузишвории водородй сохта шудааст, ки дар байни дуньё чойхои аввалинро ишгол мекунанд, аз он чумла дар Пекин калонтарин станцияи сузишвории водороди дар чахон мебошад. Бо вуҷуди ин, аз сабаби маҳдудиятҳои технологияи нигоҳдории гидроген ва хатари таркиши гидроген, захираи ғайримустақими гидроген, ки аз ҷониби метанол муаррифӣ мешавад, метавонад як роҳи муҳим барои энергияи оянда бошад, ба монанди технологияи "нури офтоби моеъ" -и дастаи Ли Кан дар Донишкадаи Далян химия, Академиям фанхои Хитой.

Батареяҳои ибтидоии металлӣ-ҳавоӣ: бо батареяҳои алюминий-ҳаво бо зичии баланди энергияи назариявӣ муаррифӣ карда мешаванд, аммо дар тиҷоратикунонӣ пешравии кам ба назар мерасад. Phinergy, як ширкати намояндагӣ, ки дар гузоришҳои зиёд зикр шудааст, барои мошинҳои худ батареяҳои алюминии ҳавоӣ истифода кардааст. Ҳазор мил, ҳалли пешқадам дар нигоҳдории энергия батареяҳои барқгирандаи руҳ-ҳаво мебошанд.