出門在外,人們?yōu)榱吮苊馐謾C(jī)斷電,往往選擇攜帶充電寶或者使用共享充電寶。但是你想過嗎?如果有一天,由于能源短缺造成大范圍供電的電網(wǎng)也斷了怎么辦?它有沒有專屬充電寶,為自己補(bǔ)充能源呢?
目前科學(xué)家在研究的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù),就是利用身邊無處不在的空氣,為電網(wǎng)打造“充電寶”。這個(gè)“空氣充電寶”是如何工作的?發(fā)展技術(shù)的過程中又存在什么困難呢?
為什么要發(fā)展壓縮空氣儲(chǔ)能?
從能源發(fā)展的潮流中可以發(fā)現(xiàn),可再生能源將逐步占據(jù)主流能源的地位,而化石能源要逐步降低比例。但是,可再生能源存在兩個(gè)基本問題,第一是可再生能源的能量密度低,需要通過轉(zhuǎn)化成高能量密度的載體才能穩(wěn)定使用,目前學(xué)界普遍認(rèn)為轉(zhuǎn)化成電是比較方便的。
第二個(gè)問題是可再生能源和化石能源(例如煤、石油、天然氣)相比,存在間歇性、波動(dòng)性和周期性。如果可再生能源逐步成為了主流能源,那這些不可控因素將無法保障國家的能源安全。
應(yīng)該如何解決這些不可控因素呢?科學(xué)家提出首先要建“蓄水池”。在能源系統(tǒng)中,儲(chǔ)能就是能源發(fā)現(xiàn)與能源使用中間的“蓄水池”概念。在可再生能源逐漸擴(kuò)大比例的背景下,儲(chǔ)能的重要性將會(huì)越來越明顯,并有可能成為一個(gè)大的學(xué)科方向。
壓縮空氣儲(chǔ)能,簡單來說,就是用電來帶動(dòng)壓縮機(jī)然后產(chǎn)生高壓的空氣,存放在儲(chǔ)氣裝置當(dāng)中。在用電高峰時(shí),高壓的空氣釋放驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。
這樣一來,原本被儲(chǔ)藏的電又被釋放,實(shí)現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化存儲(chǔ)。在轉(zhuǎn)化回去的過程中,壓縮空氣儲(chǔ)能基本上處于從示范到產(chǎn)業(yè)化初期的發(fā)展過程。中國目前已經(jīng)做了6臺(tái),正在建或者在規(guī)劃中的大概有20多臺(tái)。
當(dāng)前普遍的觀點(diǎn)是,可再生能源要想大規(guī)模發(fā)展,到2060年要占能源種類比例的80%,那么儲(chǔ)能基本上就要占到整個(gè)電力系統(tǒng)的10%-15%。而在這10%-15%當(dāng)中,有多種大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)都在發(fā)展。比如說抽水蓄能、壓縮空氣、鋰電池和液流電池。不過,壓縮空氣儲(chǔ)能還具有相當(dāng)?shù)母偁幜?,發(fā)展前景十分廣闊。
原標(biāo)題:發(fā)展壓縮空氣儲(chǔ)能:給電網(wǎng)裝上“空氣充電寶”