能量存储系统处理电网的突然抽取

2019-04-15 09:55:10
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快速喝茶的时间到了吗?当终场哨声响起时,对电力的需求通常会飙升,这让能源公司感到头疼。

利兹大学和中国科学院的研究人员现在已经找到了一种方法来管理电网上的这些短期抽奖,这可以减少所需的燃料。

从国家电网汲取的电量在一天中的不同时间变化很大。在大学从学校和工作中大规模流亡后,它通常在傍晚达到峰值几个小时。在主要的电视体育赛事,商业休息时间和早晨时间之后,短暂的尖峰也很常见。

但是,将需求的高点和低点与稳定的供应相匹配是一项重大挑战。能源公司通常通过发电厂的电力来补充“基础”能源供应,这些发电厂刚刚开启以应对峰值。然而,通常用于馈送这些峰值的燃气发电机众所周知效率低,运行成本高并且长时间闲置。简而言之,该系统既浪费能源又浪费资源。

利兹大学工程学教授丁玉龙和同事们正在提出一种更环保的系统,该系统运行起来也会更便宜。至关重要的是,该系统将储存供应“基础”需求的工厂所产生的多余能量,并用它来满足需求的“峰值” - 当它们发生时。

“这个综合系统真的很新颖,”负责这项研究的丁教授说。“因为我们将储存多余的能源用于以后的工作,所以当需求达到峰值时,就不需要增加燃气电厂的产量,从而产生可能根本无法使用的电力。”

关键的想法是使用多余的电力来运行产生液氮和氧气的装置 - 或“冷冻剂”。在需求高峰时,氮气将被煮沸 - 利用来自环境的热量和来自发电厂的废热。然后,热氮气将用于驱动涡轮机或发动机,从而产生“补充”电力。

同时,氧气将被送入燃烧室,在燃烧前与天然气混合。在纯氧气中燃烧天然气而不是空气,使燃烧过程更有效,产生更少的氮氧化物。相反,这种“氧 - 燃料”燃烧方法产生浓缩的二氧化碳流,可以作为干冰以固体形式容易地除去。

使用这样的集成系统,满足高峰需求所需的燃料量可减少多达50%。由于大量减少的氮氧化物排放和固体形式的二氧化碳气体的储存,温室气体排放量也将降低。

“这是解决这些电力需求高峰的更好方法。温室气体排放量也将大幅减少,因为燃气轮机产生的二氧化碳将以固体形式捕获。”

“从理论上说,效率的提高是相当可观的。我们现在需要在实践中对系统进行测试,”丁教授说。

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