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要想利用可再生能源,就得能灵敏地调控其发电量。这是保持电网稳定,以及确保在断电后快速恢复供电的唯一途径。西门子研制的蓄电系统Siestorage有可能解决这个问题——西门子与供电企业Enel公司正在意大利开展试点项目。 在意大利,西门子和供电企业Enel公司正在试验利用锂离子蓄电装置来储存光伏电站生产的过剩电力。 意大利拥有得天独厚的充沛日照,因此,这个国家的光伏发电(PV)产业正欣欣向荣便也不足为怪了。譬如,供电企业Enel公司运营的电网,包含了总输出功率逾1100万千瓦的光伏发电设施,其中大部分都直接向中压配电网络输送电能。 不过,喜人形势的背后也有堪忧之处:中午日照强烈时,太阳能电池板生产的大量电能将通过电网输送至千家万户,然而这时的电力需求并不大。如果是阴天,发电量就会急剧下降。一般而言,诸如太阳能电站和风电场等发电量波动不定的发电设施并网发电的数量越多,就越难以保证电网稳定。必须时刻保持供需平衡。如若不然,所产生的电压和频率波动会扰乱甚至毁坏电子设备。 有鉴于此,蓄电系统的重要性显然会与日俱增。蓄电装置可以在特定时间将暂时不需要的多余电能储存起来,当用电需求增长时,再将这些电能送回电网。数十年来,高效的抽水蓄能电站一直被用于长期储存电能。西门子电力系统和蓄电装置高级销售经理Uwe Fuchs指出:“不幸的是,没有足够多的场所用于建造这种设施。因此,我们必须开发替代解决方案,用于稳定电网。” 据德意志银行发布的数据,从2012年到2025年,德国蓄电装置市场规模有望至少增长一倍。今后20年,仅德国的相关投资就将高达300亿欧元左右。晚不超过2040年,经常性的蓄电量将达到400亿度左右,有时候蓄电持续时间会长达数月。这个数字是当前德国所有抽水蓄能电站蓄电容量总和的1000倍。相比之下,2012年德国所有电厂的总发电量为6180亿度。 目前已有多种技术可用于解决这个问题。譬如,氢能蓄电装置可以储存风电场生产的过剩电能。这些装置采用电解法,将水还原为蕴含高能量的氢气。这些氢气可以被临时贮存到地下洞穴内,这种地下洞穴已经用于存储天然气。如果用电需求增长,那么,这些蕴含高能量的氢气可用于驱动发电机组,然后,所生产的电能将被输送至电网。抑或,可以让氢气与二氧化碳发生化学反应,产生甲烷,然后将这些甲烷送入天然气管网。还可以将所产生的甲烷用作化工原料或者燃料电池汽车的燃料。 也可以通过压缩空气储存能量。这种方法是将空气泵入诸如盐丘等空穴中,然后将之压缩,直至压力高达100巴。过后,可将压缩空气用于驱动燃气轮机。换句话说,燃烧仍需使用诸如天然气等矿物燃料,但助燃空气不再需要进行压缩。

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