GridScale:用石头代替锂电池存储可再生能源

GridScale

当有风或太阳能盈余的电量盈余时,能量存储器充电。这由压缩机和涡轮机的系统从一个或多个储存罐泵送热能,填充有冷却的储罐,以将填充有热石的相应数量的储罐。这使得冷水罐中的石头非常寒冷,而在热罐中变得非常热,高达600度。信用:克劳斯黑麦,脂肪储存技术

随着GridScale示范工厂的建设,在石头中储存可再生能源的概念离实现又近了一步。该电厂将成为丹麦最大的电力存储设施,容量为10兆瓦时。该项目由丹麦能源署下属的能源技术发展和示范计划(EUDP)资助。

豌豆大小的石头在大型绝缘钢罐中加热至600°C,是一种新的创新项目的核心,旨在在储存间歇性风和太阳能电力的渗出。

将电能存储为石头的热量的技术称为GridScale,并且可以成为锂基电池中的太阳能和风力的便宜和有效的替代方案。虽然锂电池仅适用于长短四小时的能量的能源成本高效,但格栅电力存储系统将有效地支撑电力供应更长的时间 - 最多约一周。

“建立100%可再生电力供应的唯一真正挑战是,我们无法在稍后的时间内拯救刮风和晴朗的天气期间产生的电力。需求和生产不会遵循相同的模式。尚未对此问题的商业解决方案,但我们希望能够通过我们的网格储能系统提供这一点,“气候技术公司阶层存储技术的创始人Henrik Stiesdal说,这是技术的。

简而言之,GridScale技术是关于在一组或多组绝缘钢罐中压碎和冷却玄武岩碎到微小的豌豆大小的石头。存储设施通过压缩机和涡轮机的系统充电,其从一个或多个储罐泵送热能,填充有冷清的储罐,以便在风或阳光下有剩余的功率时填充有充满热石的储罐。

这意味着冷坦克中的石头变得非常寒冷,而在热罐中变得非常热;事实上最多600oC.热量可以储存在石头中几天,并且可以根据所需的储存时间的长度而变化一组石填充罐的数量。

当再次有电力需求时,过程逆转,所以热坦克中的石头在冷水箱变暖时变冷。该系统基于廉价的存储材料和成熟,众所周知的用于充电和放电技术。

“玄武岩是一种廉价且可持续的材料,可以在小空间内存储大量能量,并且可以承受储存设施的无数电荷和放电。我们现在正在开发存储技术的原型,以展示解决可再生能源问题的前进方向 - 全球可持续能源发展的最大挑战之一,“能源集团Andel的发展负责人Ole Alm说,这也是项目的一部分。

GridScale原型将成为丹麦电力系统中最大的存储设施,一个主要挑战将是使存储灵活性在电力市场上可用,以提供最大可能的价值。因此,这也将是项目的一部分。

原型存储设施的精确位置尚未决定。然而,它肯定将在丹麦的东部,南部或西部的丹麦或者在兰德兰 - 法术中心,其中新的大型光伏单位的生产尤其比消费更快地增长。

创新项目的全名是“网格级 - 具有成本效益的大型电力存储”,它将运行三年,总预算3500万(470万欧元)。该项目从能源技术开发和示范计划(EUDP)资助了二千万八万(280万欧元)。

除了公司Stiesdal和Andel之外,合作伙伴组还包括奥尔胡斯大学(AU),丹麦技术大学(DTU),Welcon,BWSC(Burmeister Wain Scandinavian承包商),Energi Danmark和Energy Cluster Cloung丹麦。

合作伙伴将为石材存储设施提供能源系统分析和设计优化,并优化技术概念和成熟的GridScale技术,使其成为一个准备上市的可扩展解决方案。

例如,AU开发的欧洲能源系统模型将与DTU开发的优化涡轮机模型相结合,以了解石材存储设施在欧洲环境中的潜在作用,并优化设计:

“对可再生能源的过渡改变了能源系统的工作方式 - 仅仅因为当我们需要时不一定产生风和太阳能。因此,我们需要了解技术设计如何最好地适应能源系统,在哪些国家以及在绿色过渡时,该技术具有最大的价值。我们希望确定能源技术的组合,为存储解决方案提供最大的价值。我认为石材存储技术在世界各地有巨大的潜力,在绿色转型中可能具有很大的优势,“奥胡斯大学机械和生产工程系的副教授GMOR BRUUN表示。

19评论关于“GridScale:用石头代替锂电池存储可再生能源”

  1. ......很好,但在不同的水平和泵上使用两个湖泊不是更容易,当你有一个太阳抽水后,当你需要电源时,你只需让水掉发电机......

  2. 这个概念被称为“泵送水力发电”。

    现在,这是丹麦。“不同层次”没有湖泊。

    • ......人们可以在那里建造一个建筑物,任何形式的化学能量都会这样做......但是,应该有更好的替代丹麦的太阳能,在哪里腐烂,希望丹麦CIA得到它,......它是一个威廉莎士比亚,哈姆雷特,只是为了确保,那,你知道钻头......

  3. 约翰·雅加森|2021年5月6日12:24|回复

    Isentropic是一家英国公司,探讨了在热和冷水罐中使用抽水的氩气和砾石探讨了这个想法,但它们于2016年耗尽蒸汽。他们的专业知识在燃气轮机中,因此当时似乎是一个好主意。

    他们声称,在比例下,往返效率可能接近70%,这比泵浦水电比较。虽然泵送的水电在可以使用的地方具有严重限制,但可以在几乎任何尺寸的地方放置砾石能量库。

    现在已经创建了几个较小的尺度模型,以预期更接近60%eff,但如果缩放,则应做得更好。70%,它们应该比电池更便宜,并且没有毒性或罕见的成分。

    另一方面,熔盐罐中的储存热量更为有意义,从裂变,融合或太阳能和盐水储存中产生高温热量。核热量将处于恒定的生产,但电源可以在远低于远远超过远远超过远远超过高于平均值,以匹配网格,即使有大量的可变反线管道。这些完全取代气峰。Terpower,Moltex正在计划这一点。

    如果热量来自太阳能,您将恢复到低能密度和可变日间生产的土地问题,盐水箱以较低的速度供电,每天按罐子容量如Gemasolar。

  4. 我看不出这种技术如何通过热力学不可逆转表造成的。第二项法律损失必须是巨大的。一周后,往返能量效率(电气输出/电能)是什么?我的钱在泵送水电和钒流细胞上任何一天。

    • 搜索Isentropic UK,领先的故事是一个建于2019年的系统,似乎工作和第一个。Isentropic是最初的发明家,在2016年失败后,他们的项目被转移到纽卡斯尔大学天鹅中心观点,并且根据原始设计建造了结构。请参阅工程师文章和评论,包括来自Isentropic Ltd,Jonathon Howes的原始设计工程师。60-65%的效果超过了他的期望,但要达到70%,必须转到1MW电力水平。

      天鹅中心报告了150kW的电力,700kWh的储存,不是很多,这只能价值60美元。它还声称为更大版本的75-80%eff往返。我在某个地方看到了100美元/ kWh价格,但显示的照片看起来比60万美元更贵。

      我在Swan PHES网站上找到了pdf格式的项目总结,花费了1800万欧元,或者2200万美元,哇。他们想扩大到10兆瓦。有一份声明说成本低,18-22 EU/kWh,总成本550-800 EU/KW。能量密度类似于铅酸。如果能够实现这些更低的成本,那么这将远远优于锂离子电池、泵水电池或钒电池。

  5. 声称以更大的规模和/或更低的价格存储电力的系统的问题总是牺牲了牺牲了更高的存储容量。这篇文章没有给出这个数字。

  6. 这里应该认识到的是,这项技术有可能在很长一段时间内得到化石燃料的支持。我并不是主张储存要小,从而更多地依赖化石燃料,但我主张,在那些尾部风险事件中,有可能有非常长期的储存。

  7. 这种过程收益率效率是多少

  8. 现在也没有带石头的坦克

  9. “当电量需求时,过程逆转”
    如果它们只是简单地利用冷热水箱来给建筑物供暖或制冷,这似乎比通过储存来发电更合理。

    • 为了加热或冷却,直接方法确实在局域中的效率更高。但是,如果您想要灵活性或通过距离电力传输的能力要灵活。

  10. 最佳小型燃气轮机效率过低可能55%,压缩机效率可达80-90%;然后再加上损失的系统放弃这么快。
    包括中国和印度在内的世界需要快速轨道,以安全的NPP / SMR更换关闭,并很快关闭旧煤和其他植物,包括核。包括SCO2周期,以降低电厂系统尺寸和成本 - 请参阅SWRI.ORG。

  11. 有趣的是,虽然水有更好的比热容量,嗯,它沸腾了!

    我打赌效率​​损失可以用绝缘子被边缘化

    非常新颖的想法,重力泵不是选项,或中小企业

  12. 他们应该在上紧发条的手表中使用扭力弹簧来储存能量。就像巨大的盒式磁带,我们把所有的能量都存储在里面,只需要缠绕这个轮子或齿轮。一旦达到最大容量,我们就把这些巨大的圆盘储存在旧的导弹发射井或近地轨道上。然后根据需要使用它们。但也许有很多原因。这就是为什么还没有人想到它的原因

  13. 抽水的水力被适当的地点和它所占的空间所限制。爱尔兰正在大力投资抽水蓄能,但即使是一个多山的国家,也没有足够的合适地点来满足所有国家的需要,许多自然美景将不得不被破坏,以创建水库。我认为,未来成功的关键在于将各种有利有弊的方法结合起来;抽水蓄能长期存储,就像加热岩石短期存储一样。我很高兴看到人们在不同的储能解决方案上投入了大量的资金,最终会有一些非常好的解决方案来自所有这些不同的产品。

  14. 如何在大坦克的压力空气中储存

  15. 有人能简要地解释一下从温差中提取能量的过程吗?储存它很简单,传统的冷藏技术。但是回收呢?

  16. 提问者:撤回能量,您只需强制少量的冷气进入热岩箱,让它随身升温,然后使用较高体积的热气来运行涡轮机。虽然它需要能量来强制冷气,但热燃气涡轮机产生更多。它与内燃机(冷空气,热空气)不同,但热量来自岩石,而不是从化学反应中。读取各种热力学循环:兰粉(水 - 蒸汽),布雷顿(恒压),斯特林(惰性气体),全部“加热发动机”。钟表效率限制适用,以及移动部件中的摩擦损失,通过绝缘漏热,以及建立和维护设备的资本成本。

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