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世界上的非可再生能源资源越来越少。全球政府和组织正在制定急需的减排目标,以保护地球免受全球变暖的破坏性影响。最后,随着技术继续快速发展,世界人口继续增长,对技术的需求也随之滚雪球般增长。由于这些原因,可再生能源已成为重点。
然而,它间歇性的自然是广泛采用的障碍。由于天然能源在时钟周围没有可用,如太阳和风,难以依靠它们提供100%的电源,尤其是在没有丰富这些来源的区域中。幸运的是,科学家正在开发能量存储解决方案,以节省这些间歇源产生的能量,使得与其存储设备一起,可再生能源可以提供可靠的能源。
用于间歇性可再生能源的泵送存储解决方案
抽水蓄能是间歇可再生能源储存的最佳选择之一。它的工作原理是,当输入的能量超过水泵所需的能量时,利用可再生资源产生的剩余能量,水泵将海水输送到海拔较高的水库。
当从可再生源的能量输入较低并且需要进一步的功率时,可以从水库中释放水,并且它从高空储存储存器流退时,它可以构建速度。然后,强大的水流将涡轮机为发电机供电。目前正在全球范围内设立大项目,最特别是在澳大利亚,他们在这种类型的存储中投入了很多,以支持便宜和完全可再生能源网格。
电池作为储能的主要来源
电池是目前储能的主要来源。它们之所以有利,是因为它们可以储存大量来自可再生能源的电力,而且可以相对容易地添加到基础设施中。现在,随着美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的研究人员宣布他们开发了用于电网的新型巨型电池,这项技术有望更容易被采用。它们被称为流动电池,将能量储存在液体电解质的罐中。
能源部门的部门耦合
部门耦合是将所有能源扇区与能量发电部门集成的想法。它是分享各个部门之间的能源的概念,打算营造一个“全电机世界”。它首次在德国开发,为电力部门迅速脱碳提供解决方案,而其他部门则证明更难以脱碳。
部门耦合的过程涉及主要部门的电气化,如运输、家庭和工业通过电网。从可再生能源中生产氢气和甲烷,以及通过抽水蓄能、电池和气体存储能源。然后向终端用户提供可再生气体,并由氢气发电。
能量存储的未来
由于有必要支持可再生能源的广泛采用,未来可能会看到上述能源储备的发展和改进。除了抽水蓄能、电池和部门耦合,我们还应该期待看到其他间歇性能源存储替代形式的发展,如氢气和液化空气。
氢已成为一种流行的能量储存形式,可再生源供电,从水中分离氢气,当需要时储存和燃烧。此外,英国一直在研究液化空气作为储存能源的源泉。这两种形式也可能看到泵送储存,电池和扇区耦合方面的主要发展。
参考资料及进一步阅读
https://www.cleanenergywire.org/factsheets/sector-coupling-shaping-integrated-renewable-power-system
https://www.cleanenergywire.org/dossiers/energy-storage-and-energiewende
https://www.欧洲杯线上买球sciencealert.com/scientists-spot-530-000-potential-pumped-hydro-sites-to-meet-all-our-renewable-energy-needs
https://www.欧洲杯线上买球sciencedaily.com/releases/2019/11/191107093930.htm
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