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英国研究用海床多孔岩石中的压缩空气打造蓄电池

导语:随着有关气候变化的报道日益升级,找到一种产生并存储能源的环保方式变得越来越重要。考虑到风力发电机和太阳能等并不稳定,人们显然需要实现储能多元化。 ...
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[网络] 英国研究用海床多孔岩石中的压缩空气打造蓄电池

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随着有关气候变化的报道日益升级,找到一种产生并存储能源的环保方式变得越来越重要。考虑到风力发电机和太阳能等并不稳定,人们显然需要实现储能多元化。

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苏格兰科学家小组日前提出利用海床深处的一层多孔岩石中的压缩空气来打造蓄电池。该提议通过可再生能源来压缩和储存空气,在需要时将“瓶塞”打开,让逸出的空气驱动涡轮机来重新发电。受到极端压力的限制,空气会留在原地,不会自行散开。

该小组研究人员本周在《自然能源》(Nature Energy)杂志上公布了这项名为“多孔介质压缩空气储能”(PM-CAES)计划的细节。这是一种听起来很简单的技术组合,但却能够严重影响一个国家的能源生产,并缓解将全球气候推向极端的趋势。

压缩空气的优势


目前,该计划只是建立在理论层面,论文只是对这一理念在可行性方面进行了数字运算。

研究人员使用北海水域深处的砂岩,对PM-CAES系统如何在英国运转进行了特别研究。他们查看现有的地质记录来模拟地形,并假设空气“井”将在物理上接近他们将要储存的能源——例如海上风力发电机。

据研究人员透露,这确实可行。研究结果表明,PM-CAES是一种具有潜在可行性的大规模跨季节电力存储技术,这对80%以上的发电能力由可再生能源提供的电力系统来说至关重要。对英国进行的特别研究还发现,潜在的存储容量大约相当于英国2017年1月和2月用电量的160%(77-96 TWh),能量转换效率为54% - 59%。因此,该系统可以有效地满足整个英国在寒冬里两个月的电力需求,要知道此时的电力需求已经比夏季高出25%。此外,由于PM-CAES所需的基础设施主要是水下的岩石,以及一个规模非常小的地面工厂用于注入压缩空气后抽取发电,因此,该系统对环境影响不大,土地或水资源有限的地区也将从中受益。

解决方案所需条件


不过,PM-CAES系统推行还存在一定的困难。要达到这一效率水平,该系统将需要大约7000口新“井”。这是一个不小的数字,正如研究人员指出的那样,北海历经40多年的石油钻探,也不过才生成1.1万口左右的油井。但是,一个国家在电力生产方面进行的任何变革都需要大量的投资。

这虽然存在一定的难度,但并非不切实际。事实上,把空气储存在地下深处以转化为未来电力的基本想法在德国和美国已经变为现实,这两个国家都有压缩空气蓄能能源工厂,利用旧盐矿储存压缩空气。因此,这是一项经过验证的技术。

当今人类需要认真对待遏制全球变暖的影响,减少基本电力需求的排放量,这显然是一个值得考虑的方法。研究人员还指出,可以在北海的岩石中选择特定的地点展开更多研究,从抽水蓄能到传统电池,还没有哪类技术能像PM-CAES这样在规模和效率上发挥如此大的作用。

基本上,这只是一个需求意愿是否足够强烈的问题。如果幸运的话,这些地球科学家将环境变得更恶劣之前找到解决办法。


来源:凤凰科技  作者:良弼


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