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电力胶囊技术
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将压缩空气储能与抽水蓄能技术结合起来,利用空气的可压缩性,将多余电能转化为压缩空气能,利用压缩空气的压力代替抽水蓄能电站上下库的高差,是不是就可以在平原地区和缺水地区建设抽水蓄能电站了?答案是肯定的。这就是“电力胶囊”技术及产品系统。

电力胶囊是独特的产品系统名称,学名应该是“抽水压缩空气储能系统”、“空气压缩抽水蓄能系统”或者“无上下库抽水蓄能系统”。


如上图所示,系统主要由三个联通的容器组成:一边是一个开口常压的水槽,中间是空气-水混合的压力容器,另一边是装有纯空气的压力容器。风电光伏发电高峰且电网不能消纳时,或者夜间用电低谷时,用电驱动水泵抽水,将水槽中的水泵入中间的空气-水混合压力容器,同时,就将空气-水混合压力容器中的空气挤入纯空气的压力容器中,待空气压力达到6MPa60个大气压)时,即可停止储能工作。待到用电高峰时,或接到电力调度中心调峰发电指令时,纯空气压力容器释放空气,将空气-水混合压力容器中的水挤入开放式水槽中,同时驱动水轮机系统转动发电。待压力下降到4MPa时停止发电工作。

这样一组容器组合发电系统,可设计为发电装机2.5-3MW,当然放电时间有多长,取决于压力容器到底能够做多大。压力容器可做成球罐、圆柱体或立方体,需要根据所采用的材料进行详细的技术经济分析,还要平衡现场制作或长途运输条件,从而确定最佳性价比的尺寸规模。

如果希望总的储能规模足够大,可以采取储能组并联的设计,如下图所示:


与不同储能技术相比,电力胶囊具有以下优势:

1、尽管是两种成熟技术的结合,但是继承了双方的各自优点,规避了各自缺点。

2、通过将光伏、风电先储后用,可以解决太阳能、风能等无法持续稳定供电的问题,有效解决弃风弃光痛点难点。

3、与电化学储能相比,除了调峰调频,还可以为电网系统提供转动惯量,容易得到电网调度中心的偏爱和优先调度。

4、通过并联布置,可实现?规模储能,可达100MW-1GW,且建设周期短(约?年)

5、系统寿命可长达50年以上,是电化学储能寿命的十倍以上。

6、没有选址问题,不需要地理高差,选址灵活,建设在地面上与地面下均可,堆栈量化构建,节约土地资源。

7、空气与?循环储能发电,“风水轮流转、储能风光火”,环境友好,运行过程零碳排放,且没有电化学储能面临的安全风险和废旧物资循环利用问题。

8、成本优势。电力胶囊系统的每千瓦时成本约是电化学储能电池的?半,投资回报期短,约3-5年。

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