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世界首个电网级蓄热储能系统建成 最低成本电网级储能技术来了?

   日期:2019-01-14     来源:北极星储能网    浏览:290    评论:0    
近日,世界首个电网规模的蓄热储能系统在英国Hampshire郡建造完成,目前系统正在调试中,该储能系统成本与抽水蓄能相当、成为最具成本优势、最灵活的电网级储能技术。未来能否拥有广阔的应用市场?

世界首个电网侧蓄热储能系统

2016年8月,英国国家蓄热储能设施首次公开展示了该技术在低成本、储能效率和灵活性方面的潜力。2017年12月,能源技术研究所和纽卡斯尔大学签订了这项蓄热储能技术协议,为英国电网建造储能设施。在Isentropic公司开发和测试的一系列原型系统的基础上,能源技术研究所投资1500万英镑,英国Hampshire郡Joseph Swan爵士的能源研究中心设计打造了世界上第一台电网规模蓄热储能系统,该套系统储能容量为150kW/600kWh,目前已经安装完成正在测试中。

项目主导负责人Andrew Smallbone博士说这是世界上首个电网级蓄热储能示范项目。过去的十年里已经有人对这种技术进行了大量的研究和化分析,然而到目前为止,还没能够成功地展示出一个真实的工作系统。“这种技术看起来和电池储能差不多,但是在电网侧它更便宜。”

目前世界上主要应用的储能技术是抽水蓄能和电池储能,“即使在2030年,电池单位成本仍将令人望而却步,比抽水蓄能电站高出33%-66%。这种蓄热储能的单位发电成本非常低,与抽水蓄能相近,但其优点是几乎可以建设部署在任何地方,而且是以低成本按需求、分布式安装,提供高品质的热能和低温能。”


工作原理

与其他储能技术不同的是,蓄热储能解决方案意味着,当需要时,可以将能量作为高级热能、低温热能或电能的组合进行输送。一项创新设施,利用冷热岩石之间的温差来储存能量。

该示范项目包含首个150kw热泵连接电网,并使用创新的可逆热泵发动机,将电能转换为热能。该系统利用来自电网的多余电能驱动热泵,将电能转化为热能。在热侧,氩气被压缩后升温到500℃,而后通过含有岩石储能材料的空间,并将其能量释放到储能材料中;在冷端,氩气膨胀后降温到-160℃,同样通过储能材料后将能量释放到储能材料。如此,设施两端分别可得到“热岩石电池”和一个“低温冷电池”,两者都能将能量储存长达8小时。释放岩石储能材料中的能量时,氩气向相反的方向流动用来发电并返回电网。

据报道该项目团队已经在膨胀和压缩模式下操作了该系统,并声称它可以在几毫秒内在放电和充电之间切换。负责人还表示目前还没有完全实现该系统的潜在效率,但目前测试的转换效率为60-65%,与原计划74%的转换效率目标相差不大,并且目前系统还有很大的改进机会,未来几个月将持续进行设计改进和操作优化,未来足以成为目前可用的最低成本和最灵活的电网规模储能技术。

应用前景

该项目目前已经吸引了很多人的关注,尤其是这种蓄热储能技术的高效转化率,有人表示1500度的热轮机的转换效率只有60%左右,而目前英国这套储能系统在测试中已经达到60%以上,而随着未来几个月的持续调整改进,达到最初74%的目标。

目前储能应用到的储能技术主要有,英国这个蓄热储能系统的成本与抽水蓄能相当,远远低于目前普遍应用的电池储能成本。在建设方面要求很少,不像抽水蓄能受地域限制,规模可依实际需求建设为分布式,无论在投资成本还是建设实施都具有优越性。

另外依据项目负责人所说,这种储能系统可以独立接入电网、也可和其他设施混合接入电网。目前很多人认为,能源的未来可能是电网、热网和冷网这三个的耦合,那么是否可以设想:如果将储能系统中的“热电池”“冷电池”改造、在提供电能以外再进行供热、供冷,那么这种技术是否可以应用在目前火热的综合能源服务?这种冷门储能技术是否能拥有更大的应用市场?
 
标签: 蓄热 储能 电网级

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