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        研究認為:一種山地重力儲能或超越鋰電池儲能

        时间:2019-11-20        阅读

        最近有一項研究發表在學術期刊《能源》(energy)上,該研究認為,山地重力儲能(MGES)可能是一種更長久、更大規模地儲存電能的可行方式。


          


          在以電動汽車電池為主的電化學儲能大熱之際,還有眾多讓人眼花繚亂的儲能形式正在研發或準備商用中。和大型的抽水蓄能一樣,山地重力儲能(MGES)將重力勢能用作儲能手段。奧地利科學集團國際研究所應用系統分析(IIASA)發表的研究報告稱,利用山地進行儲能可以與水力發電相結合,對于微電網、島嶼和電力成本高的地區都具有經濟吸引力。


          研究人員指出,山地重力儲能(MGES)的運行原理大概是這樣:一個類似于滑雪纜車的機動系統可以將裝滿沙子的容器拉到山頂的起重機上,隨后這些沙子因為重力又被送回山下,在這個過程中產生了電力。


          據了解,這一概念類似于瑞士公司Energy Vault提出的重力儲能技術,該技術通過降低塔中混凝土塊的重力來發電。而該公司最近從軟銀的Vision基金獲得了超過1億美元的股權投資,可見重力儲能技術的確有利可圖。


          有人認為,鋰離子電池是增長速度最快的儲能類型,美國各地的公用事業公司都采購了電池儲能以支持間歇性可再生能源。但是,儲能部署能源的時間通常為4個小時或更短,不足以投入越來越多的太陽能和風能資源。


          


          Wood Mackenzie儲能部的Daniel Finn-Foley認為鋰離子電池的“可擴展性很差”,鋰離子電池系統的壽命每延長一倍,成本就會增加一倍。他說:“根據許多州的規定,高可再生能源電網需要極長時間的儲能,可能需要10-20個小時來轉換太陽能電能以供夜晚和陰天使用,甚至還需要幾周甚至幾個月將能量從大風月份轉換到低風月份。IIASA研究的作者認為,山地重力蓄能(MGES)為有些地區的長期儲能提供了可能性。


          同樣是利用重力勢能,山地重力儲能(MGES)與抽水蓄能有什么區別呢?首先,抽水蓄能是目前最常見最主要的蓄能方式之一,是一種長期蓄能方式,可將蓄能時間布置為6至20小時,但是抽水蓄能受到地理位置和高成本的限制。山地重力勢能(MGES)這個系統的好處之一是材料是沙土等,便宜、沒有汛期、不會蒸發,所以這種勢能永遠不會消失,它可以被使用無數次。此外,抽水蓄能電站的高度差限制在1200米以內,而山地重力儲能(MGES)的高度差異可能超過5000米。


          


          針對夏威夷莫洛凱島研究的建模發現,山地重力儲能(MGES)、風能、太陽能和電池儲能都可以滿足島上的能源需求。而山地重力儲能(MGES)在填補高峰發電和短期電池周期之間的空白發揮了作用。


          雖然目前還沒有其他存儲技術能夠超越鋰離子電池的“臨界點”,但各類儲能技術仍在研發,眾說紛紜,沒有人知道未來儲能世界的王者又是誰。正如儲能協會的副總裁Jason Burwen所說,“現在有很多潛在的儲能技術正在開發中,你無法預測未來20年哪種儲能技術將主導市場!


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