Sealladh farsaing air stòradh lùth malairteach

Tha lùth ath-nuadhachail na phàirt riatanach den phlana fad-ùine airson neodalachd gualain. A dh’ aindeoin an cothlamadh niuclasach a ghabhas smachdachadh, mèinneadh fànais, agus leasachadh mòr aibidh de ghoireasan cumhachd uisge aig nach eil slighe malairteach sa gheàrr-ùine, is e lùth gaoithe agus lùth na grèine na stòran lùth ath-nuadhachail as gealltanach an-dràsta. Ach, tha iad cuingealaichte le goireasan gaoithe is aotrom. Bidh stòradh lùtha na phàirt riatanach de chleachdadh lùtha san àm ri teachd. Bidh an artaigil seo agus artaigilean às deidh sin a’ toirt a-steach teicneòlasan stòraidh lùth malairteach mòr, le fòcas gu sònraichte air cùisean buileachaidh.

Anns na beagan bhliadhnaichean a dh ’fhalbh, tha togail luath de shiostaman stòraidh lùtha air cuid de dhàta a dh’ fhalbh a dhèanamh a-nis na chuideachadh, leithid “stòradh lùth èadhair teann san dàrna àite le comas stàlaichte iomlan de 440MW, agus bataraidhean sodium-sulfair san treas àite, le sgèile comas iomlan. de 440 MW. 316MW" msaa A bharrachd air an sin, tha an naidheachd gu bheil Huawei air ainm a chuir ris a’ phròiseact stòraidh lùth “as motha” san t-saoghal le 1300MWh uamhasach. Ach, a rèir an dàta a th’ ann, chan e 1300MWh am pròiseact stòraidh lùtha as cudromaiche air feadh na cruinne. Buinidh am pròiseact stòraidh lùtha as motha sa mheadhan do stòradh pumpaidh. Airson teicneòlasan stòraidh lùth corporra leithid stòradh lùth salainn, a thaobh stòradh lùth electrochemical, chan e 1300MWh am pròiseact as cudromaiche (faodaidh e cuideachd a bhith na chùis de inbhe staitistigeil). Tha comas làithreach Ionad Stòraidh Cumhachd Moss Landing air ruighinn 1600MWh (a’ toirt a-steach 1200MWh san dàrna ìre, 400MWh san dàrna ìre). Ach, tha inntrigeadh Huawei air aire a thoirt don ghnìomhachas stòraidh lùtha air an àrd-ùrlar.

An-dràsta, faodaidh teicneòlasan stòraidh lùtha malairteach agus comasach an seòrsachadh a-steach do stòradh lùth meacanaigeach, stòradh lùth teirmeach, stòradh lùth dealain, stòradh lùth ceimigeach, agus stòradh lùth electrochemical. Tha fiosaig agus ceimigeachd gu ìre mhòr mar an ceudna, mar sin leig dhuinn an seòrsachadh a rèir smaoineachadh ar sinnsearan aig an àm seo.

1. Stòradh lùth meacanaigeach / stòradh teirmeach agus stòradh fuar

Stòradh pumpa:

Tha dà loch tasgaidh àrd is ìosal ann, a’ pumpadh uisge chun loch tasgaidh àrd aig àm stòradh lùtha agus a’ drèanadh uisge chun loch tasgaidh as ìsle aig àm gineadh cumhachd. Tha an teicneòlas aibidh. Ro dheireadh 2020, b’ e an comas stàlaichte cruinne de chomas stòraidh pumpaidh 159 millean kilowatts, a’ dèanamh suas 94% den chomas stòraidh lùtha iomlan. Aig an àm seo, tha mo dhùthaich air 32.49 millean kilowatts de stèiseanan cumhachd stòraidh pumpaidh a chuir an gnìomh; is e 55.13 millean kilowatts an làn sgèile de stèiseanan cumhachd stòraidh pumpaidh a tha gan togail. Tha sgèile an dà chuid togail agus fo-thogail a’ nochdadh sa chiad àite san t-saoghal. Faodaidh comas stàlaichte stèisean cumhachd stòraidh lùth mìltean de MW a ruighinn, faodaidh an gineadh cumhachd bliadhnail grunn billean kWh a ruighinn, agus faodaidh an astar tòiseachaidh dubh a bhith air òrdugh beagan mhionaidean. Aig an àm seo, tha an stèisean cumhachd stòraidh lùth as motha a tha ag obair ann an Sìona, Stèisean Cumhachd Stòraidh Pumpaidh Hebei Fengning, le comas stàlaichte de 3.6 millean kilowatts agus comas gineadh cumhachd bliadhnail de 6.6 billean kWh (as urrainn gabhail a-steach 8.8 billean kWh de bharrachd cumhachd, le èifeachdas timcheall air 75%). Ùine tòiseachaidh dubh 3-5 mionaidean. Ged a thathar den bheachd gu bheil na h-eas-bhuannachdan aig stòradh pumpaidh mar thoradh air taghadh làraich cuibhrichte, cearcall tasgaidh fada, agus tasgadh mòr, is e fhathast an teicneòlas as aibidh, an obrachadh as sàbhailte, agus an dòigh stòraidh lùth cosgais as ìsle. Tha an Rianachd Cumhachd Nàiseanta air am Plana Leasachaidh Meadhan-ùine is Fad-ùine airson Stòradh Pumpaidh (2021-2035) fhoillseachadh.

Ro 2025, bidh an sgèile toraidh iomlan de stòradh pumpaidh nas àirde na 62 millean kilowatts; ro 2030, bidh an sgèile riochdachaidh iomlan timcheall air 120 millean kilowatts; ro 2035, thèid gnìomhachas stòraidh pumpaidh ùr-nodha a chruthachadh a choinnicheas ri feumalachdan leasachadh àrd-chuibhreann agus mòr de lùth ùr.

Stèisean cumhachd stòraidh pumpaidh Hebei Fengning - Stòr-tasgaidh as ìsle

Stòradh lùth èadhair teann:

Nuair a tha an luchd dealain ìosal, tha an èadhar air a dhlùthadh agus air a stòradh le dealan (mar as trice air a chumail ann an uaimhean salainn fon talamh, uaimhean nàdarra, msaa). Nuair a thig an caitheamh dealain gu àirde, thèid an èadhar le bruthadh àrd a leigeil ma sgaoil gus an gineadair a dhràibheadh ​​​​gus dealan a ghineadh.

stòradh lùth èadhair teann

Tha stòradh lùth èadhair teann air a mheas mar an dàrna teicneòlas as freagarraiche airson stòradh lùth mòr-sgèile GW às deidh stòradh pumpaidh. Ach, tha e cuingealaichte leis na suidheachaidhean taghaidh làraich nas cruaidhe aige, cosgais tasgaidh àrd, agus èifeachdas stòraidh lùtha na stòradh pumpaidh. Gu h-ìosal, tha adhartas malairteach stòradh lùth èadhair teann slaodach. Gu ruige an t-Sultain am-bliadhna (2021), tha a’ chiad phròiseact stòraidh lùth èadhair teann aig an dùthaich agam - Pròiseact Taisbeanaidh Deuchainn Nàiseanta Stòradh Cumhachd Adhair Co-èignichte Jiangsu Jintan Salt Cave, dìreach air a bhith ceangailte ris a’ ghriod. Is e comas stàlaichte a’ chiad ìre den phròiseact 60MW, agus tha èifeachdas tionndaidh cumhachd timcheall air 60%; ruigidh sgèile togail fad-ùine a’ phròiseict 1000MW. Anns an Dàmhair 2021, chaidh a ’chiad shiostam stòraidh lùth èadhair teann adhartach 10 MW a chaidh a leasachadh gu neo-eisimeileach leis an dùthaich agam a cheangal ris a’ ghriod ann am Bijie, Guizhou. Faodaidh e a ràdh gu bheil an rathad malairteach de stòradh lùth èadhair teann dìreach air tòiseachadh, ach tha an àm ri teachd gealltanach.

Pròiseact stòraidh lùth èadhair teann Jintan.

Stòradh lùth salainn leaghte:

Bidh stòradh lùth salainn leaghte, mar as trice còmhla ri gineadh cumhachd teirmeach grèine, a’ cuimseachadh solas na grèine agus a’ stòradh teas ann an salann leaghte. Nuair a thathar a’ gineadh dealan, bithear a’ cleachdadh teas salainn leaghte gus dealan a ghineadh, agus bidh a’ mhòr-chuid dhiubh a’ gineadh smùid gus gineadair roth-uidheam a dhràibheadh.

stòradh teas salainn leaghte

Dh'èigh iad stèisean cumhachd grèine tùr salainn Hi-Tech Dunhuang 100MW anns an stèisean cumhachd teirmeach grèine as motha ann an Sìona. Tha obair togail air tòiseachadh air pròiseact Delingha 135 MW CSP le comas stàlaichte nas motha. Faodaidh an ùine stòraidh lùth aige ruighinn 11 uairean. Is e tasgadh iomlan a’ phròiseict 3.126 billean yuan. Thathas an dùil a bhith ceangailte gu h-oifigeil ris a’ ghriod ro 30 Sultain, 2022, agus faodaidh e timcheall air 435 millean kWh de dhealan a ghineadh gach bliadhna.

Stèisean CSP Dunhuang

Tha teicneòlasan stòraidh lùth corporra a’ toirt a-steach stòradh lùth flywheel, stòradh lùth stòraidh fuar, msaa.

2. Stòradh lùth dealain:

Supercapacitor: Earranta leis an dùmhlachd lùth ìosal aige (thoir iomradh air gu h-ìosal) agus fìor fèin-sgaoileadh, chan eil e an-dràsta air a chleachdadh ach ann an raon beag de shlànachadh lùth carbaid, bearradh stùc sa bhad, agus lìonadh ghleann. Is e tagraidhean àbhaisteach Port Uisge domhainn Shanghai Yangshan, far a bheil 23 crann a’ toirt buaidh mhòr air a’ ghriod chumhachd. Gus buaidh crannan air a’ ghriod chumhachd a lughdachadh, tha siostam stòraidh lùth supercapacitor 3MW / 17.2KWh air a chuir a-steach mar stòr cùl-taic, a bheir seachad solar dealain 20s gu leantainneach.

Stòradh lùth superconducting: air fhàgail a-mach

3. Stòradh lùth electrochemical:

Tha an artaigil seo a’ seòrsachadh stòradh lùth electrochemical malairteach gu na roinnean a leanas:

Bataraidhean luaidhe-acid, luaidhe-carbon

sruthadh bataraidh

Bataraidhean meatailt-ion, a’ toirt a-steach bataraidhean lithium-ion, bataraidhean sodium-ion, msaa.

Bataraidhean meatailt-sulfair / ocsaidean / adhair ath-thagraidh

eile

Bataraidhean luaidhe-searbhag agus gualain luaidhe: Mar theicneòlas stòraidh lùth aibidh, thathas a’ cleachdadh bataraidhean searbhag luaidhe gu farsaing ann an tòiseachadh chàraichean, solar cumhachd cùl-taic airson ionadan cumhachd stèisean bun-conaltraidh, msaa. air a chòmhdach le stuthan gualain, faodaidh am bataraidh luaidhe-gualain leasachadh èifeachdach a dhèanamh air an duilgheadas cus-sgaoilidh. A rèir aithisg bhliadhnail 2020 Tianneng, is e am pròiseact stòraidh lùth luaidhe-gualain 12MW / 48MWh State Grid Zhicheng (Substation Jinling) a chrìochnaich a’ chompanaidh a’ chiad stèisean cumhachd stòraidh lùth luaidhe-gualain fìor mhòr ann an Roinn Zhejiang agus eadhon an dùthaich gu lèir.

Bataraidh sruthadh: Mar as trice bidh am bataraidh sruthadh a’ toirt a-steach leaghan air a stòradh ann an soitheach a ’sruthadh tro na dealanan. Tha an cosgais agus an sgaoileadh air a chrìochnachadh tron ​​membran iomlaid ion; thoir iomradh air an fhigear gu h-ìosal.

Sgeama bataraidh sruthadh

A thaobh a’ bhataraidh sruthadh uile-vanadium nas riochdaiche, b’ e am pròiseact Guodian Longyuan, 5MW / 10MWh, a chaidh a chrìochnachadh le Institiud Fiosaig Ceimigeach Dalian agus Stòradh Cumhachd Dalian Rongke, an siostam stòraidh lùth bataraidh sruthadh uile-vanadium as fharsainge san t-Suain. saoghal aig an àm sin, a thathas a’ togail an-dràsta Bidh an siostam stòraidh lùth bataraidh sruthadh redox uile-vanadium aig ìre nas motha a’ ruighinn 200MW / 800MWh.

Bataraidh meatailt-ion: an teicneòlas stòraidh lùth electrochemical as luaithe a tha a’ fàs agus as fharsainge. Nam measg, bidh bataraidhean lithium-ion air an cleachdadh gu cumanta ann an electronics luchd-cleachdaidh, bataraidhean cumhachd, agus raointean eile, agus tha na tagraidhean aca ann an stòradh lùth cuideachd a ’dol am meud. A’ toirt a-steach na pròiseactan Huawei a chaidh a thogail roimhe a bhios a’ cleachdadh stòradh lùth bataraidh lithium-ion, is e am pròiseact stòraidh lùth bataraidh lithium-ion as motha a chaidh a thogail gu ruige seo an stèisean stòraidh lùth Moss Landing anns a bheil Ìre I 300MW / 1200MWh agus Ìre II 100MW / 400MWh, a iomlan de 400MW/1600MWh.

Bataraidh Lithium-Ion

Mar thoradh air cuingealachadh comas agus cosgais cinneasachaidh lithium, tha dùmhlachd lùth coimeasach ìosal a’ dol an àite ions sodium ach thathar an dùil gun lughdaich stòrasan pailt a’ phrìs, tha e air a thighinn gu bhith na shlighe leasachaidh airson bataraidhean lithium-ion. Tha a phrionnsapal agus na prìomh stuthan aige coltach ri bataraidhean lithium-ion, ach cha deach a ghnìomhachasachadh air sgèile mhòr fhathast. , chan eil an siostam stòraidh lùth bataraidh sodium-ion a chaidh a chuir an gnìomh anns na h-aithisgean a th’ ann mar-thà air fhaicinn ach sgèile 1MWh.

Tha feartan comas teòiridheach àrd agus stòrasan pailt aig bataraidhean alùmanum-ion. Tha e cuideachd na stiùireadh rannsachaidh gus bataraidhean lithium-ion a chuir an àite, ach chan eil slighe malairteach soilleir ann. Dh’ ainmich companaidh Innseanach a tha air a bhith mòr-chòrdte o chionn ghoirid gun dèan iad malairteachadh cinneasachadh bataraidhean alùmanum-ion an ath-bhliadhna agus togaidh iad aonad stòraidh lùth 10MW. Leig leinn feitheamh agus faicinn.

feitheamh agus faic

Bataraidhean meatailt-sulfair / ocsaidean / adhair ath-thagraidh: a’ toirt a-steach lithium-sulfair, lithium-ogsaidean / èadhar, sodium-sulfair, bataraidhean alùmanum-adhair ath-thagraidh, msaa, le dùmhlachd lùtha nas àirde na bataraidhean ian. Is e an riochdaire gnàthach de mhalairteachadh bataraidhean sodium-sulfair. Tha NGK an-dràsta na phrìomh sholaraiche de shiostaman bataraidh sodium-sulfair. Is e an sgèile mhòr a chaidh a chuir an gnìomh siostam stòraidh lùth bataraidh sodium-sulfair 108MW / 648MWh anns na United Arab Emirates.

4. Stòradh lùth ceimigeach: O chionn deicheadan, sgrìobh Schrödinger gu bheil beatha an urra ri bhith a’ faighinn entropaidh àicheil. Ach mura h-eil thu an urra ri lùth bhon taobh a-muigh, meudaichidh entropy, agus mar sin feumaidh beatha cumhachd a ghabhail a-steach. Bidh beatha a’ lorg a slighe, agus gus lùth a stòradh, bidh planntaichean ag atharrachadh lùth na grèine gu lùth cheimigeach ann an stuth organach tro photoynthesis. Tha stòradh lùth ceimigeach air a bhith na roghainn nàdarra bhon fhìor thoiseach. Tha stòradh lùth ceimigeach air a bhith na dhòigh stòraidh lùth làidir dha mac an duine bhon a rinn e bholt gu stacan dealain. Ach, tha cleachdadh malairteach de stòradh lùth mòr dìreach air tòiseachadh.

Stòradh haidridean, methanol, msaa: Tha buannachdan sònraichte aig lùth haidridean a thaobh dùmhlachd lùth àrd, glainead agus dìon na h-àrainneachd agus tha e air a mheas gu farsaing mar stòr lùth air leth math san àm ri teachd. Tha an t-slighe cinneasachadh hydrogen → stòradh haidridean → cealla connaidh air an t-slighe mu thràth. Aig an àm seo, chaidh còrr air 100 stèisean ath-chonnadh hydrogen a thogail anns an dùthaich agam, a’ rangachadh am measg an fheadhainn as àirde san t-saoghal, a’ toirt a-steach an stèisean ath-chonnadh hydrogen as motha san t-saoghal ann am Beijing. Ach, air sgàth cuingealachaidhean teicneòlas stòraidh haidridean agus cunnart spreadhadh haidridean, dh’ fhaodadh stòradh neo-dhìreach hydrogen a tha air a riochdachadh le methanol a bhith na shlighe riatanach airson lùth san àm ri teachd, leithid teicneòlas “solas grèine leaghan” sgioba Li Can aig Institiud Dalian. Ceimigeachd, Acadamaidh Saidheansan Shìona.

Bataraidhean bun-sgoile meatailt-adhair: air an riochdachadh le bataraidhean alùmanum-adhair le dùmhlachd lùth àrd teòiridheach, ach chan eil mòran adhartais ann am malairt. Chleachd Phinergy, companaidh riochdachaidh a chaidh ainmeachadh ann an iomadh aithisg, bataraidhean adhair alùmanum airson a charbadan. Mìle mìle, is e am prìomh fhuasgladh ann an stòradh lùth bataraidhean adhair sinc ath-thagraidh.