储存可再生能源,尝试冷冻空气

这种储能技术可以帮助缓解佛蒙特州等地的拥堵输电线路

为佛蒙特州提供清洁电力的系统并非是扬基独创性的典范。

2011年,该州通过了一项计划,到2050年使其90%的电力来自可再生能源。这导致了来自该州东北部的风力发电激增和太阳能的扩张。

但佛蒙特州这个人口稀少地区的输电线路容量很低,以至于许多可再生能源常常因为线路过于拥堵而无法使用。2014年,一座名为佛蒙特扬基的老旧核电站永久关闭,该州失去了另一种无排放能源。


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那么,佛蒙特州能做些什么呢?

一家名为 Highview Power 的英国公司提出了一种新颖的解决方案:一种储能系统,利用太阳能或风能产生的可再生电力将空气冷冻成液态,使其可以在隔热储罐中保存数小时甚至数周。

冷冻的空气被允许变暖并变回气体。它膨胀得如此之快,其动力可以驱动涡轮机发电。由此产生的电力在输电线路不拥堵时被输送到输电线路中。

Highview 美国附属公司的副总裁萨尔瓦多·米诺波利解释说:“佛蒙特州存在输电问题。这是美国许多地方都在处理的情况,可再生能源的部署越来越多。这是间歇性的电力。他们需要一些东西来平衡他们的系统。”

米诺波利表示,“你的储能时间越长,对于 Highview 系统来说就越经济”,而不是使用大型蓄电池。

多年来,公用事业公司尝试了其他非电池方法。一种是抽水蓄能,即公用事业公司在电力便宜时利用电力将水抽到山上,然后在电力更贵时让水流下通过发电机产生电力。

一些公用事业公司甚至将空气泵入已耗尽的天然气田中,压缩它以在释放时驱动涡轮机。但米诺波利指出,Highview 的方法不需要山丘或废弃的天然气田。它可以在几乎任何地方的 2 英亩土地上建造。

他说,安装 Highview 所谓的“液态空气储能系统”(LAES)的理想场所是废弃燃煤发电厂的所在地。美国有很多这样的发电厂。

米诺波利说:“那是我们预计增长最大的地方,”他指出,旧的发电站仍然有将其连接到区域电网的废弃输电线路。

12 月,Highview 发布新闻稿,暗示其在美国的第一个储能设施可能位于佛蒙特州北部,该设施可以捕获和存储高达 400 兆瓦时的电力,否则这些电力可能无法使用。

这让一些美国专家感到震惊。美国储能协会副总裁杰森·伯温表示,该设施的规模将“与当今正在开发的最大型电网储能项目相当”。他说,这相当于“为大约 50,000 户住宅供电八小时”所需的电力。

伯温补充说:“许多公司正在竞相将各种新的储能技术推向市场,以满足电力系统的需求,而 Highview Power 将会脱颖而出。”

事实上,美国能源咨询公司伍德·麦肯齐预测,美国各种形式的储能将突破重围,从 2019 年估计的 6.45 亿美元市场增长到 2024 年的 54 亿美元。IBM 最近宣布,它为发电厂开发了一种大型蓄电池,该电池比公用事业公司目前使用的传统锂离子电池更大、更安全(Climatewire,2019 年 12 月 19 日)。

然而,Highview 的第一个设施究竟可能安装在哪里,还需要进一步谈判。在公用事业业务中,这些谈判可能很复杂且耗时。

佛蒙特电力公司 (VELCO) 的战略创新副总裁克里克·约翰逊表示,在与 Highview 进行三次对话后,其 LAES 技术仍然是一个“选择”。VELCO 管理佛蒙特州的电力传输系统。

他说:“这是一项有趣的技术,并且具有一定的潜力,但是该项目对于 VELCO 或佛蒙特州在这种特定情况下是否合理,目前尚无定论。”

VELCO 的所有者包括 17 家小型佛蒙特州发电公司,该公司也在考虑购买更多的输电线路以缓解拥堵。它还一直在与蓄电池供应商讨论替代储能方案。

约翰逊解释说,该地区的经济衰退吸引了开发商组建大型风力涡轮机农场的地块。还有水力发电以及屋顶和社区太阳能阵列。

约翰逊说:“因此,有很多能源想要通过细电线从系统中输出。”

在上个月发送给 Highview 的一份备忘录中,VELCO 的高级规划工程师汉茨·普雷瑟姆表示,该公司希望获得更多关于液态空气储存的成本和效率及其长期管理需求的信息。然而,他承认,佛蒙特州仍然面临着需要解决的问题。“没有额外的可再生能源发电的余地,”他说。

VELCO 的部分僵局是由联邦监管机构造成的,这些机构鼓励批发电力供应商进行竞争。但是像佛蒙特州这样的州希望实现可能需要更多支出的长期可再生能源目标。

约翰逊说:“这是一场联邦和州政策的冲突。”

经 E&E News 许可转载自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 上提供每日必要的能源和环境新闻报道。

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