除了抽水蓄能電站外,還可以通過“鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能”的方式儲(chǔ)能
“網(wǎng)”這個(gè)字的本意是指捕魚或者捕鳥的網(wǎng)狀用具,現(xiàn)在也通常指像網(wǎng)一樣縱橫交錯(cuò)的組織或系統(tǒng)。在現(xiàn)代社會(huì)中,主要的“網(wǎng)”包括交通網(wǎng)、通信網(wǎng)、供電網(wǎng)、灌溉網(wǎng)等等,今天我們就來聊聊一個(gè)國(guó)家的供電網(wǎng)絡(luò)。自從電能被人類發(fā)現(xiàn)并大規(guī)模利用以來,我們整個(gè)人類社會(huì)的運(yùn)行就離不開電能,為了給人類的生產(chǎn)生活供電,就需要供電網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)于鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站
供電網(wǎng)絡(luò)就像是人類社會(huì)的血管,擁有不同等級(jí)的供電網(wǎng)絡(luò)來給整個(gè)社會(huì)供電,為了供電網(wǎng)絡(luò)的安全,我們需要保持發(fā)電和用電的平衡,發(fā)電量和用電量差距越大,供電網(wǎng)絡(luò)就越危險(xiǎn)。從人類用電的角度來說,在不同時(shí)刻用電量并不均衡,通常來說白天用電量較大,形成用電高峰,而到了夜晚,特別是后半夜,大家都進(jìn)入睡眠,用電量較小,形成用電低谷。

輸電網(wǎng)絡(luò)
但是,很多電廠,比如火電廠的發(fā)電輸出并不能隨著一天內(nèi)的用電情況及時(shí)調(diào)整,在白天用電高峰,電網(wǎng)壓力較大,有可能電能供應(yīng)不足,而到了夜晚用電低谷,有些電能不能被利用,而白白浪費(fèi)。有沒有緩解這類問題的辦法呢?“抽水蓄能電站”就是一個(gè)很好的辦法,比如在浙江安吉天荒坪就建設(shè)有抽水蓄能電站,電站通過海拔高低兩個(gè)水庫(kù)來進(jìn)行蓄能。

安吉天荒坪抽水蓄能電站
在夜晚用電低谷,電站用電開動(dòng)抽水機(jī),將低海拔水庫(kù)的水抽到高海拔水庫(kù),將電能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能加以儲(chǔ)存。而到了白天用電高峰,將水從高海拔水庫(kù)放下,推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電,彌補(bǔ)電網(wǎng)電力不足。此外,還有一種新型的蓄能電站方式,那就是“鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能”電站,這里的鹽穴通常是指古人利用水溶開采方式在地下較厚的鹽層或鹽丘中采礦后形成的地下洞穴。

鹽穴儲(chǔ)能電站
能用來壓縮空氣儲(chǔ)能的鹽穴,要求體積十分巨大,具有良好的密閉性,具有將裂縫自動(dòng)愈合的特點(diǎn),其他有類似特征的洞穴也可以利用。主要的原理就是,在夜晚用電低谷時(shí),耗電壓縮空氣,并注入地下鹽穴中,進(jìn)行充氣,將電能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能,而到了白天用電高峰時(shí),將鹽穴中的空氣放出,推動(dòng)電機(jī)發(fā)電,補(bǔ)充電網(wǎng)。

鹽穴儲(chǔ)能技術(shù)示意圖
相對(duì)于抽水蓄能電站來說,鹽穴儲(chǔ)能電站利用了原本就存在的鹽穴洞穴,具有投資建設(shè)成本低的特點(diǎn)。德國(guó)和美國(guó)是最先開始研究鹽穴儲(chǔ)能的國(guó)家,1978年投入運(yùn)營(yíng)的德國(guó)亨托夫電站是第一座鹽穴儲(chǔ)能電站。2018年12月25日,在江蘇省常州市我國(guó)開始建設(shè)中鹽金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目,積極探索鹽穴儲(chǔ)能的商業(yè)應(yīng)用。

鹽穴儲(chǔ)能電站示意圖