风电繁荣促进蓄电技术发展

2010-8-02 15:31 来源: 人民网
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  风力发电场近年来发展迅猛,但由于其电力输出可靠性较差且难以预测,因此,为确保电力供应稳定和利润增加,电力供应商竞相开发能量存储技术。

  美国夏威夷州官方希望到2030年,70%的能源需求由来提供,而该州风力发电却面临问题,主要是电力机构无法将过剩的风电输出给临近的公司,也无法在风力较弱时输入电力。如在当地毛伊岛(Maui),总体风力发电能力可以达到该岛用电峰值的四分之一,但发电高峰和需求高峰的时间并不一致,这就给夏威夷州完成目标带来了难题。

  《纽约时报》称,目前最好的选择似乎是利用蓄电池。在纽约州和加利福尼亚州,电力机构正开发一种电力存储技术,甚至可以达到 “套利”的空间,即利用较低价格买入午夜等时段的电力,几小时后再以较高价格售出。在美国中西部地区,公用事业机构展示了另一种电力存储技术,在一分钟甚至更短的时间内可反复数次进行充电放电的转换,协助电网抵御太阳能、风能以及传输失败的波动。在德克萨斯州,电力公司通过在不同地点放置由一条传输线路连接的电池来稳定电压。

  风力发电行业许多企业认为,可再生能源目标可以达到。夏威夷电力公司发言人彼得・罗赛格(Peter Rosegg)表示,如果能源来源是间歇性的,“没有蓄电池就无法实现目标”。该公司已经同意从瓦胡岛(Oahu)北部海岸的一座风力发电场购买电力。发电场装机容量为30兆瓦,并由Xtreme Power公司安装一台15兆瓦的电池。

  罗赛格称,此发电场位于夏威夷最好的风力发电场选址之一,但其电力供应变化无常、缺乏稳定。此外,发电场是岛上距离公司负荷中心火奴鲁鲁最远的地点,甚至脱离了公司的高压传输骨干网。

  Xtreme Power公司总裁卡洛斯・科(Carlos J. Coe)表示,计算机将努力保持电池在一天中的大多数时间位于半充电状态。如果风力骤然增强或减弱,电池将平稳电流,使电网看起来是逐步增减。

  夏威夷风力发电设施成功之处在于其频率调节功能。交流电系统每秒运行60个周期,而电池可以在一秒内进行60次从充电到放电或相反方向的变化,从而保持频率稳定。电池系统可以用于赢利,在价格较低时存储电力,而在价格较高时释放电力。该电池可以容纳10兆瓦时的电量,相当于一个30兆瓦的发电场满负荷运载20分钟产生的电力,存储容量惊人。

  First Wind公司和Xtreme Power公司都没有透露电池系统的成本,但公开数字显示,该风力发电场成本大约为1.3亿美元,电池系统耗资1000万美元,美国能源部提供了1.17亿美元的贷款担保。(1美元约合6.78元人民币)

  电力存储对于消费者的成本和价值很难预测。非高峰时期存储的电力成本低廉,而高峰电力成本则非常昂贵。《纽约时报》表示,如果对可再生能源的依赖减少了对煤炭和天然气的需求,这是一个额外的好处。

  卡洛斯・科估计,电池系统的效率在90%以上。若这个数字得到证实,该电池系统确实是个重大进步。目前,使用的效率最高的能源存储形式当属抽水蓄能电站,其效率在70%到85%之间。

  电力机构还使用其他策略来存储电力和进行调频。Beacon Power公司正在建设一座由200个飞轮组成的电力存储库,储存电网电力,并保证交流电系统位于精确的60个周期。该飞轮上方是一种可交替作为发电机或电动机使用的装置,能够在飞轮里存储或获取能量。美国能源部为这个耗资6900万美元的项目提供了4300万美元的贷款担保。

  美国能源部同样对利用压缩空气存储能量的项目提供支持。剩余电力将空气泵入地下空洞,当需要电力时,空洞内的空气注入气体涡轮发电机发电。