任声权
近日,我国抽水蓄能领域首套全国产化核心控制系统,在改造机组上安全运行超25000小时,首个人工智能数据分析平台版本更新上线,机组远程集中控制模式深化应用,促进抽水蓄能产业向高端化、智能化、绿色化发展,并将于今年9月在广州安装更新抽水蓄能电站6号机组。
抽水蓄能在当前各种储能技术中是大规模、大容量、长周期储能首选。抽水蓄能就是人为修建两个水库,一高一低,上下水库并不会像长江、黄河那样奔流不息,大部分时间像静止的湖泊一样平静。
当电网电量充足时,比如中午阳光灿烂时会发很多电,这时电价便宜,用电从下水库抽水,装到上水库里;当电网缺电时,比如晚上光伏不会发电,这时电价可能更贵,就从上水库放水,驱动上下水库间机组发电送给电网,水再流到下水库里。抽水蓄能就像一个巨型充电宝,储电容量一般都很大,一座典型的抽水蓄能电站储存的能量,可以充满大约12万辆电动车。同时,抽水蓄能的充放电时长又非常灵活,一池子水可以1小时就抽上去,也可以1小时就把水放干净,充放电功率都很大,还能“慢悠悠”地充放,也能组合起来配合电网需求充放电。
抽水蓄能大多选址在水利资源比较丰富的地区,而风电、光电等可再生能源发电主要集中在三北地区、高山地区以及海洋,很难获得丰富的水利资源。目前,抽水储能的发展规模,远比不上新能源发电装机增长速度。
除了抽水蓄能,电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能等储能装置的容量,普遍较小、投资成本高、使用寿命短,并非大容量、长周期储能优选方案。而氢储能则不受地域限制,具有大容量、存储时间长、不易衰减,以及使用灵活的特点,成为未来大规模储能的焦点技术。
氢储能技术是利用电—氢—电互变性而发展起来的,基本原理就是将水电解得到氢气和氧气。在可再生能源发电系统中,电力间歇产生和传输受限时有发生,利用富余、非高峰或低质量的电力大规模制氢,将电能转化为氢能储存起来,在电力输出不足时,利用氢气通过燃料电池或其他方式转换为电能输送上网,能有效解决当前模式下可再生能源发电并网问题,同时也可将此过程中生产的氢气分配到交通、冶金等其他工业领域中直接利用,提高经济价值。
在能源利用充分性方面,氢能大容量、长时间储能模式,对可再生电力利用更充分。从规模储能经济性上看,固定式规模化储氢比电池储电成本低一个数量级,在电池放电互补性上,氢能是一种大容量、长周期灵活能源。
目前,储能有很多办法,但似乎还没有一个“一了百了”的通用办法。纵观所有大规模储能技术,氢能、抽水蓄能未来很可能会并驾齐驱,重点发展。
(作者系安徽省科普作家协会会员)