氫儲(chǔ)能或?qū)⒊蔀檎葪夛L(fēng)棄光的關(guān)鍵技術(shù)

2017-08-25 10:27:54 交能網(wǎng) 　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的引擎，能源行業(yè)從來(lái)不缺高大上的主題。今年初，國(guó)家能源局正式公布了首批多能互補(bǔ)集成優(yōu)化示范工程名單，共安排23個(gè)項(xiàng)目。示范工程只是起步，據(jù)行業(yè)估算，多能互補(bǔ)集成優(yōu)化市場(chǎng)空間將達(dá)萬(wàn)億以上。

為了讓靠天吃飯的風(fēng)電能夠滿足地區(qū)供電的可靠性要求，該項(xiàng)目的核心為將多余的風(fēng)電用于電解生產(chǎn)氫氣，氫氣能夠很好地被儲(chǔ)存起來(lái)，在缺電的時(shí)候通過(guò)燃料電池重新轉(zhuǎn)化為電力。這個(gè)流程被定義為：以氫能為基礎(chǔ)的能源補(bǔ)充系統(tǒng)(HECS)，其基礎(chǔ)框架如下：

這個(gè)項(xiàng)目的HECS設(shè)備能夠提供每年250兆瓦時(shí)的電力和將近6500千克的氫氣。一部分氫氣通過(guò)燃料電池為附近的一個(gè)辦公建筑提供足夠的電力，這棟建筑中午的峰值負(fù)荷能夠達(dá)到50KW，全年用電量在250兆瓦左右。為了能夠制定出最優(yōu)的風(fēng)電充放電策略，該系統(tǒng)配備了一套風(fēng)力發(fā)電預(yù)測(cè)系統(tǒng)和負(fù)荷預(yù)測(cè)系統(tǒng)，一個(gè)通過(guò)該系統(tǒng)計(jì)算出的6天風(fēng)電發(fā)電功率和負(fù)荷的如下：

如果不加任何的儲(chǔ)能系統(tǒng)，多余的風(fēng)電都要被放棄掉，在無(wú)風(fēng)或者少風(fēng)的時(shí)候甚至?xí)粘扇彪姷默F(xiàn)象，正午在用電高峰的時(shí)候風(fēng)電功率反而較低，以上6天在不加HECS系統(tǒng)情況下的情況如下圖：

在整合了HECS系統(tǒng)后，通過(guò)一個(gè)優(yōu)化系統(tǒng)，風(fēng)電就能夠保證實(shí)時(shí)的電力供應(yīng)。燃料電池的反應(yīng)速度能夠滿足系統(tǒng)的需求，也保證了供電的可靠性。下圖為真實(shí)運(yùn)行中的情況：

可見(jiàn)在風(fēng)電不足的時(shí)候，HECS系統(tǒng)能夠及時(shí)響應(yīng)滿足負(fù)荷需求。該項(xiàng)目在2013年5月29日開(kāi)始運(yùn)行，至今運(yùn)行良好，盡管這個(gè)系統(tǒng)連接了大電網(wǎng)保障這棟辦公建筑的電力在極端情況下的電力供應(yīng)，至今也幾乎沒(méi)有使用過(guò)大電網(wǎng)的電力。

這個(gè)項(xiàng)目充分證明了，微電網(wǎng)內(nèi)部通過(guò)整合氫能轉(zhuǎn)化設(shè)備后自給自足的可能性，多能互補(bǔ)的核心在于通過(guò)其他能源形式彌補(bǔ)電力不可大規(guī)模儲(chǔ)存的缺點(diǎn)，又通過(guò)電力的靈活性和便于傳輸?shù)奶匦耘c其他能源形成了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在未來(lái)的能源系統(tǒng)中，我們將會(huì)看到更多不同的能源網(wǎng)絡(luò)交織在一起，這個(gè)堅(jiān)強(qiáng)而靈活的能源網(wǎng)才是解決可再生能源高比例應(yīng)用的關(guān)鍵。