为了储存电力,公用事业正在转到泵送水电

高科技电池可能是标题。但西班牙到中国的公用事业越来越依赖于1890年代首先使用的抽水储存水电,以克服风力和太阳能的间歇性质。

在过去十年中,风能产量在西班牙飙升,从2004年的全国电力的6%上升到了今天20%。虽然这对清洁能源的助推器肯定是好消息,但可再生能源的激增具有确保当客户想要的电力可用的挑战,而不仅仅是当风吹来时。

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西班牙的Cortes-La Muela项目,采用泵浦水电储存来生产电力。iberdrola.

为了帮助容纳风力的增加,西班牙的公用事业公司不转向高科技,21世纪的电池,而是测试的19世纪技术泵送储存水力发电。泵送的储存设施通常配备有泵和发电机,在上层水库之间移动水。一个基本的设置使用过量的电力 - 从风力涡轮机中发出的吹风机期间 - 将水从较低的水库(如坝后)从更高的升降泵送到储层。然后,当风停止吹扫或电力需求尖刺时,从高处的水被释放到旋转的水电涡轮机中。

这正是巨型西班牙语伊伯尔德拉·艾伯德拉拉的扩张达到其13亿美元Cortes-La Muela水电计划于2013年完成。该公司使用剩余电力将来自JúCar河的水泵泵送到河上方1,700英尺的大型水库。当需求上升时,水被释放以发电。1,762兆瓦的泵送存储能力是欧洲最大的,是水力发电复合物的一部分,能够每年供电约500,000个房屋。

虽然今天储能的大部分嗡嗡声是创新电池技术的发展,但据此泵送了98%以上的安装存储能力,据vladimir koritarov,能源在伊利诺伊州能源氩国家实验室部的能源系统工程师。And today, fueled by the world’s embrace of solar and wind power to help combat global warming, pumped storage hydro is in the midst of a surge, with power generators and utilities building new facilities from Italy to China as a way of balancing supply and demand across electric power grids.

'泵送储存水电仍然是唯一成熟,可靠和商业上可用的方法。

“在所有能量存储技术中,”Koritarov注意“,”泵送储存水电仍然是成熟,可靠,经过验证的,可商购的唯一一个,以提供大型公用事业尺度储能。“

目前,全球运营的292个抽水储存水电设施,总容量为142千兆瓦。根据美国能源部的说法,另外46个项目,总容量为34个Gigawatts,正在制定全球能量存储数据库。

化学电池通常安装在电力分配水平,其中除了存储之外,它们还提供其他服务,例如在毫秒中测量的增量,缩小供需与需求之间的差距ruud Kempener,一个分析师国际可再生​​能源机构在德国波恩。电池的容量通常在单一到数十兆瓦。

相比之下,泵浦储存水电系统的容量从数百到数千兆瓦的范围内,整个电力系统提供了灵活性,这是Kempener所说将来会增加重要的作用。他是一个领导作者最近的报告发现泵送储存水电将需要增加到325千兆瓦,从今天的大约150千兆瓦从大约150千岁增加到全球混合中可再生能源的份额。

西班牙的最新能源政策改革已经停止了那里可再生能源的超增长。尽管如此,几个新的抽水存储项目最近在西班牙上网,在德国,奥地利和意大利开发了更多。在意大利,瑞士公用事业重新交换正在为计划572兆瓦的计划获得批准Campolattaro泵送储物厂在那不勒斯东北约55英里,这将从附近山丘的一个新建造的水库中抽水。

泵送储存水电在中国增长最快,建设10或15个项目。

根据ch仁杨,一个研究科学家全球变革中心在北卡罗来纳州达勒姆杜克大学。“一个新的抽水水电站每隔几个月都在线,”他说,并补充说“现在有10或15架施工,每个人都非常巨大,如1千兆瓦或更大。”

据杨某称,中国22家安装泵浦储存水电容量最近超越了美国的21个千兆瓦,并将在2018年超越全球领导者日本的27个千兆瓦。3.6-gigawatt丰宁泵送存储电站根据2022年,河北省的建设将成为世界上最大的世界上最大的。

在美国,联邦能源监管委员会在加利福尼亚州的两项项目发布了两个项目的许可证。萨克拉门托市政公用事业区8亿美元,400万兆瓦爱荷华山泵浦储存项目涉及在板坯溪水库上方建造1,200英尺,以及地下功劳和隧道连接水体。Eagle Crest Energy Company的14亿美元1,300兆瓦鹰山泵送存储项目涉及在约书亚树国家公园附近的旧铁矿建设上下水库。

几十几个其他美国项目正在提前规划和初步研究阶段。这些包括25亿美元,1,200亿兆瓦JD Pool泵送储存水电项目在华盛顿州,这将在哥伦比亚高原和下水库上的风力涡轮机之间的一对上层储存器,位于哥伦比亚河峡谷墙上,在约翰日大坝附近的被遗弃的铝冶炼厂。规划师设想哥伦比亚河坝,大型风力涡轮机阵列和拟议的泵送储存设施之间的密切协调,这将在稳定的风中储备水并在平静的时期释放它。

泵浦储存Hydro首先在瑞士,奥地利和意大利阿尔卑斯山的1890年代使用,为水资源管理提供更大的灵活性。据Koritarov称,该技术在20世纪60年代,70年代和80年代广泛采用,以提供负载转移,该载荷转移从高峰时代转移到一天中的偏心时间。该技术允许公用事业公司以其最佳效率连续地操作核和燃煤发电厂等大型不灵能的资产。这些植物的剩余产生用于填充储存储存器;当需求峰时,水被释放以产生额外的电力。当核电和煤炭厂停止建造时,“泵送的存储器也戒掉了建造,”他说。

泵浦水电站的增加的奖励是吸收过量电力的能力。

今天在泵送储存储存中的增长最强,何处,进入仅限于廉价的天然气燃烧的“峰值植物”,这是在高需求期间专门运行的,例如炎热的夏日下午。当风模具或云遮光太阳时,峰值植物也越来越多地用于填补间隙,从而导致间歇性再生的一代。泵送存储水电可以执行相同的任务。Koritarov说,泵送储存水电的额外奖金是吸收过量电力的能力。例如,当需求最低并且电力往往不需要时,风度通常在夜间最高。

泵送储存水电需要比产生更多的能量,注意杨,这意味着该技术在一天中的某些部分和其他人中有剩余的电力系统中的电力系统。

该技术并非没有环境成本。它们的操作导致水库水平的快速波动,因为系统从坝储存到升高的储存储存器之间的泵送水之间切换,然后在发电期间降低那些上储层。“你可能有四个小时的人工洪水,然后是一个20个小时的干旱,然后是另一个人工洪水,”彼得·贝塞尔德,临时执行董事国际河流,加利福尼亚州伯克利的环境倡导说。这种波动在陆地和淡水生态系统重叠的生态丰富地区造成严重破坏。

建设新的泵送储存水电面向众多障碍,特别是在美国。

“我们看到还有其他有趣的储存电力,即通过分布式系统,特别是电池存储,特别是通过分布式系统,”Bosshard说。

建设新的泵送储存水电面向众多障碍,特别是在美国。对化学电池的公共和私营部门支持可以超过泵浦水电的兴趣。其他挑战包括五亿美元的前期资金,长施工时间和市场结构,为网格灵活提供不足的价值。

这些障碍已经蹒跚着克利克蒂特县公用事业地区的努力,努力沿着哥伦比亚河沿着哥伦比亚河的JD池泵送储存水电项目。然而,重新兴趣是渗透的,但是,根据兰迪知识,公用事业区专员促进了该项目十多年来。Hydrochina Corp.,基于北京的一家主要的水电建筑公司,签署了该县的谅解备忘录与今年10月份讨论该项目的合作。“他们对进入美国市场有兴趣,这是一个真正有吸引力的项目,鉴于其规模,”诺克尔斯说。

自2000年以来,华盛顿州和俄勒冈州的47个风项目在拟议的项目现场的50英里范围内开发。涡轮机的综合容量为4,695兆瓦,根据来自的数据西北电力和保护委员会。电源线将电力从风中携带到高压传输线,远离约翰日大坝。

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大多数时候,大坝和其他人在哥伦比亚盆地,与风力涡轮机一起工作。例如,当风盖上时,网格运营商通过水坝送更多的水以跟上需求。当风嚎叫时,通过水坝流过,以节省水,直到它需要。从某种意义上说,大坝充当巨型电池,可以补偿风的间歇性,确保低碳手段将灯光从西雅图留在洛杉矶。

但是,据丑闻,水力发电大坝以容纳风速的能力大约最大化。在2011年春天,例如Bonneville Power Amplation,经营大坝的联邦机构命令许多太平洋西北风电场每天关闭几小时,以容纳水资源发布(以及由此产生的水力发电),这些资料是维持迁移鱼的安全通道所要求的水资源发布(以及由此产生的水力发生)。

The Klickitat County Public Utility District’s proposed 1,200-megawatt project, Knowles says, would reduce the wind sector’s reliance on the dams, allow more wind turbines on the Columbia Plateau, and, in the process, help the United States meet long-term emissions reduction targets.

“我们坦率地说,我们坦率地走在曲线上,以认识到需要,”他说。“所以在某些时候,每个人都会追赶,这个项目将建立。”