風電繁榮促進蓄電技術發(fā)展高壓開關機械特性測試儀
2025-02-18
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風力發(fā)電場近年來發(fā)展迅猛，但由于其電力輸出可靠性較差且難以預測，因此，為確保電力供應穩(wěn)定和利潤增加，電力供應商競相開發(fā)能量存儲技術。
美國夏威夷州*希望到2030年，70%的能源需求由來提供，而該州風力發(fā)電卻面臨問題，主要是電力機構無法將過剩的風電輸出給臨近的公司，也無法在風力較弱時輸入電力。如在當?shù)孛翇u（Maui），總體風力發(fā)電能力可以達到該島用電峰值的四分之一，但發(fā)電高峰和需求高峰的時間并不一致，這就給夏威夷州完成目標帶來了難題。
《紐約時報》稱，目前的選擇似乎是利用蓄電池。在紐約州和加利福尼亞州，電力機構正開發(fā)一種電力存儲技術，甚至可以達到 “套利”的空間，即利用較低價格買入午夜等時段的電力，幾小時后再以較高價格售出。在美國中西部地區(qū)，公用事業(yè)機構展示了另一種電力存儲技術，在一分鐘甚至更短的時間內可反復數(shù)次進行充電放電的轉換，協(xié)助電網(wǎng)抵御太陽能、風能以及傳輸失敗的波動。在德克薩斯州，電力公司通過在不同地點放置由一條傳輸線路連接的電池來穩(wěn)定電壓。
風力發(fā)電行業(yè)許多企業(yè)認為，可再生能源目標可以達到。夏威夷電力公司發(fā)言人彼得·羅賽格（Peter Rosegg）表示，如果能源來源是間歇性的，“沒有蓄電池就無法實現(xiàn)目標”。該公司已經同意從瓦胡島（Oahu）北部海岸的一座風力發(fā)電場購買電力。發(fā)電場裝機容量為30兆瓦，并由Xtreme Power公司安裝一臺15兆瓦的電池。
羅賽格稱，此發(fā)電場位于夏威夷的風力發(fā)電場選址之一，但其電力供應變化無常、缺乏穩(wěn)定。此外，發(fā)電場是島上距離公司負荷中心火奴魯魯zui遠的地點，甚至脫離了公司的高壓傳輸骨干網(wǎng)。
Xtreme Power公司總裁卡洛斯·科（Carlos J. Coe）表示，計算機將努力保持電池在一天中的大多數(shù)時間位于半充電狀態(tài)。如果風力驟然增強或減弱，電池將平穩(wěn)電流，使電網(wǎng)看起來是逐步增減。
夏威夷風力發(fā)電設施成功之處在于其頻率調節(jié)功能。交流電系統(tǒng)每秒運行60個周期，而電池可以在一秒內進行60次從充電到放電或相反方向的變化，從而保持頻率穩(wěn)定。電池系統(tǒng)可以用于贏利，在價格較低時存儲電力，而在價格較高時釋放電力。該電池可以容納10兆瓦時的電量，相當于一個30兆瓦的發(fā)電場滿負荷運載20分鐘產生的電力，存儲容量驚人。
First Wind公司和Xtreme Power公司都沒有透露電池系統(tǒng)的成本，但公開數(shù)字顯示，該風力發(fā)電場成本大約為1.3億美元，電池系統(tǒng)耗資1000萬美元，美國能源部提供了1.17億美元的貸款擔保。（1美元約合6.78元人民幣）
電力存儲對于消費者的成本和價值很難預測。非高峰時期存儲的電力成本低廉，而高峰電力成本則非常昂貴。《紐約時報》表示，如果對可再生能源的依賴減少了對煤炭和天然氣的需求，這是一個額外的好處。
卡洛斯·科估計，電池系統(tǒng)的效率在90%以上。若這個數(shù)字得到證實，該電池系統(tǒng)確實是個重大進步。目前，使用的效率zui高的能源存儲形式當屬抽水蓄能電站，其效率在70%到85%之間。
電力機構還使用其他策略來存儲電力和進行調頻。Beacon Power公司正在建設一座由200個飛輪組成的電力存儲庫，儲存電網(wǎng)電力，并保證交流電系統(tǒng)位于的60個周期。該飛輪上方是一種可交替作為發(fā)電機或電動機使用的裝置，能夠在飛輪里存儲或獲取能量。美國能源部為這個耗資6900萬美元的項目提供了4300萬美元的貸款擔保。
美國能源部同樣對利用壓縮空氣存儲能量的項目提供支持。剩余電力將空氣泵入地下空洞，當需要電力時，空洞內的空氣注入氣體渦輪發(fā)電機發(fā)電
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