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記者走進(jìn)湖州濱湖能源站探秘,這里的光伏發(fā)電不怕老天“變臉”
日期:2022-04-22   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
浙江日?qǐng)?bào)訊 隨著新能源汽車的推廣,能源補(bǔ)給站越來(lái)越多。除了給新能源汽車充電、充氫,你是否留意到,有的能源站已在利用新能源、能源存儲(chǔ)等方面初顯身手,去年下半年投入運(yùn)行的國(guó)網(wǎng)湖州供電公司濱湖綜合能源站就是一個(gè)典型。這個(gè)能源站用光伏向辦公樓宇、汽車充電樁供電,剩余電力通過(guò)制成氫氣、帶動(dòng)“陀螺”旋轉(zhuǎn)化為動(dòng)能等形式存儲(chǔ)。在新能源電力不足時(shí),存儲(chǔ)的能量又可轉(zhuǎn)換為電能。

該能源站是浙江首個(gè)電網(wǎng)側(cè)氫能高效轉(zhuǎn)化與利用技術(shù)試驗(yàn)平臺(tái),在此試點(diǎn)的分布式配電網(wǎng)智能調(diào)控技術(shù)研究及應(yīng)用項(xiàng)目,是由浙江省科技廳立項(xiàng)的省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目,即將迎來(lái)驗(yàn)收。日前,我們走進(jìn)這里,探尋其背后的“玄機(jī)”。

這個(gè)能源站有啥不一般

濱湖綜合能源站位于湖州市杭長(zhǎng)南路,這里有一幢白色辦公樓,門口兩排充電樁,數(shù)輛電動(dòng)汽車正在充電。我們走近觀察,發(fā)現(xiàn)這里與眾不同:屋頂布滿太陽(yáng)能光伏發(fā)電板,辦公樓周邊分布著數(shù)個(gè)白色的儲(chǔ)能“集裝箱”。辦公區(qū)內(nèi),身穿灰色工作服的工作人員正緊盯大屏幕監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),并緊張記錄著。

“目前各項(xiàng)技術(shù)路線已經(jīng)評(píng)估確認(rèn)可行性,我們正進(jìn)行最后階段的試驗(yàn)驗(yàn)證,隨后就能迎接驗(yàn)收。”該能源站項(xiàng)目的總工程師馬駿超告訴我們,這個(gè)占地6.35畝的能源站不一般,整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)3年多,才搭建起多類能源靈活轉(zhuǎn)換的體系,建設(shè)這樣的能源站,就是奔著實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

這個(gè)能源站有啥不一般?馬駿超展示了核心技術(shù):實(shí)現(xiàn)氫氣和電能的雙向轉(zhuǎn)換與控制。

供電很講究安全平穩(wěn),而光伏、風(fēng)能等新能源發(fā)電卻要“靠天吃飯”,例如沒(méi)有光照時(shí)就不能光伏發(fā)電,因此電能輸出不夠穩(wěn)定。能否讓新能源平穩(wěn)供電?“我們嘗試的解決方案主要是讓氫能和電能雙向靈活轉(zhuǎn)換。”馬駿超解釋,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是把光伏發(fā)電富余的電力,通過(guò)電解水制成氫氣存儲(chǔ)起來(lái),電力不足時(shí)再用氫氣發(fā)電。

馬駿超帶我們來(lái)到辦公樓西側(cè)一個(gè)白色“集裝箱”前,箱內(nèi)安裝的是由集成制氫、氫燃料電池等設(shè)備組成的氫電雙向轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能一體化系統(tǒng)。

正值午后,陽(yáng)光燦爛,馬駿超給我們算起了賬:“這樣的天氣,我們的屋頂太陽(yáng)能光伏板能滿額發(fā)電,每小時(shí)能發(fā)電80千瓦時(shí),我們辦公區(qū)1小時(shí)用電約15千瓦時(shí)。你們看,現(xiàn)在僅有一輛小型汽車在充電,1小時(shí)耗電約60千瓦時(shí)。屋頂光伏板的發(fā)電量,由此還剩下5千瓦時(shí)。這時(shí),根據(jù)能量管理系統(tǒng)自動(dòng)生成的指令,氫電雙向轉(zhuǎn)化系統(tǒng)響應(yīng),富余電力制成氫氣儲(chǔ)存起來(lái)。”

穿戴好安全服和安全帽,我們跟隨馬駿超一起走進(jìn)“集裝箱”。他先仔細(xì)查看了幾個(gè)壓力閥的運(yùn)行數(shù)據(jù),并進(jìn)行微調(diào)。我們探頭往里看,只見箱內(nèi)管線密集,收到指令的系統(tǒng)自動(dòng)注水,淙淙純凈水流入水箱,到制氫單元模塊后,在電力和催化劑的作用下發(fā)生電解反應(yīng),生成高純度的氫氣,然后通過(guò)一根管道輸出并罐裝存儲(chǔ)。

“輸出的是高純度氫氣,達(dá)到直接供給氫能源汽車的要求。”馬駿超繼續(xù)介紹,而在光伏發(fā)電滿足不了用電負(fù)荷時(shí),就讓儲(chǔ)存的氫氣進(jìn)入后面的發(fā)電模塊——與氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),轉(zhuǎn)化成電能輸出。整個(gè)過(guò)程無(wú)需人工操控,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)電能負(fù)荷情況自動(dòng)發(fā)出指令,讓氫氣與電能的轉(zhuǎn)換無(wú)縫銜接。

電池里的神奇反應(yīng)

回到辦公區(qū),馬駿超告訴我們,綜合能源站實(shí)現(xiàn)能源高效轉(zhuǎn)化利用,遠(yuǎn)不止氫電雙向轉(zhuǎn)換這一種途徑,而是有一套“組合拳”:綜合能源站由六部分組成,包括光伏發(fā)電系統(tǒng)、氫電轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能一體化系統(tǒng)、天然氣發(fā)電及儲(chǔ)能一體化系統(tǒng)、飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)、充電樁系統(tǒng),以及采集、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和生成、發(fā)出執(zhí)行指令的“智慧大腦”。

帶著好奇心,我們跟隨馬駿超繼續(xù)巡視設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況。辦公區(qū)南側(cè)的“集裝箱”,里面裝的是固體氧化物燃料電池氣電轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)能一體化裝置。

“通過(guò)控制天然氣發(fā)電,也能實(shí)現(xiàn)電力的靈活調(diào)節(jié)和存儲(chǔ)。”馬駿超指著“集裝箱”說(shuō),當(dāng)天然氣遇到水蒸氣,在催化劑的作用下,會(huì)反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳,氫氣和氧氣再發(fā)生反應(yīng)就能轉(zhuǎn)化出電能,這些反應(yīng)都被“鎖定”在這里的電池模塊中進(jìn)行。

“該系統(tǒng)是我們自主研發(fā)的成果,突破了固體氧化物燃料電池電能靈活調(diào)節(jié)、運(yùn)行可靠保護(hù)和多場(chǎng)景應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。”馬駿超說(shuō)著帶我們走進(jìn)這座“集裝箱”內(nèi)部,只見里面排布著兩堵高約2米的“電池墻”,它由528塊“電池盒”砌成,串聯(lián)成能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。

有了這款“升級(jí)版”燃料電池,工作人員只需在電腦上輕點(diǎn)鼠標(biāo),系統(tǒng)就能立即啟動(dòng)或暫停天然氣發(fā)電,并將電力及時(shí)存儲(chǔ)和供給。

年可減少CO2排放8.6噸

“除了化學(xué)儲(chǔ)能方式,我們還有物理儲(chǔ)能方式。”說(shuō)著,馬駿超又帶著我們來(lái)到能源站的東南面,只見附近地面一個(gè)3.5平方米左右的方形鋼筋水泥“井蓋”分外搶眼, “井蓋”下方是一個(gè)邊長(zhǎng)約4米、深約3米,由混凝土澆筑的大坑,里面安裝了飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)——一個(gè)重達(dá)1噸、可高速旋轉(zhuǎn)的合金鋼“陀螺”。

“‘井蓋’下是一個(gè)密閉的近真空裝置,我們用磁懸浮技術(shù)讓‘陀螺’呈懸空狀態(tài),在幾乎無(wú)阻力的環(huán)境下可長(zhǎng)時(shí)間保持旋轉(zhuǎn)。通過(guò)電流作用改變磁場(chǎng),‘陀螺’轉(zhuǎn)速加快,電能就轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)能。”馬駿超邊說(shuō)邊用電氣連接圖演示,“智慧大腦”只需調(diào)節(jié)電流的輸入和輸出,就可讓“陀螺”實(shí)現(xiàn)充電和放電。

此外,充電樁區(qū)域也暗藏“玄機(jī)”。電動(dòng)汽車接入充電樁后,不僅可以充電,也能向電網(wǎng)放電。有了這個(gè)充電樁,每一部電動(dòng)汽車都能變成一個(gè)小型充電寶,當(dāng)電力不夠用時(shí),就可以把電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的電能釋放到電網(wǎng)中。

探索清潔、零碳的多元化供能模式,是馬駿超團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)之一。通過(guò)多能互補(bǔ)的一系列能量“組合拳”,濱湖綜合能源站每年可提供9萬(wàn)千瓦時(shí)清潔電力,減少二氧化碳(CO2)排放8.6噸,產(chǎn)出8500標(biāo)方氫氣,可支持1輛氫能源汽車持續(xù)零碳行駛8萬(wàn)公里。

原標(biāo)題:記者走進(jìn)湖州濱湖能源站探秘,這里的光伏發(fā)電不怕老天“變臉”
 
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