所謂超級壓縮空氣(液態空氣)儲能調峯,是什麼_風聞
青鼎01-任何真理都有适用范围,超过极端就成了谬论2022-12-09 17:44
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所謂超級壓縮空氣(液態空氣)儲能調峯(兼超級空調),就是在大西北、西南、東北壓縮空氣,所得熱能就地供暖,然後空分消納一部分壓縮空氣,富餘量通過高壓管道輸送到東南泄壓回收電力並製冷供涼,同樣可空分一部分製取液氧液氮液氬。
除此之外,還可深度綜合利用,增益光風水電,取得儲能效率超過100%的特殊效果。
具體而言就是:
①上風口削風,下風口引風。
冬季夜間在三北各大城市北側上風口削北風,可提高供暖保暖效率(白天在城南利用地熱回收電力,削北風效果加倍),從而節約電能熱能。夏季在東南各大城市和海上風電場上風口削颱風,可減輕颱風破壞損失(下風口回收電力,削颱風效果加倍),提高風電效率和運行時長(減少停機自保時長)。
下風口引風,則是為光伏儲能,在弱風過渡期引風,增益風電。
邊疆六大壓縮空氣(液態空氣)儲能基地(平衡光伏風電水電,定時壓縮引風):西北沙漠引風削風區、北部內蒙古高原冬季削北風區、東北冬季削北風區、西部青藏高原引風區、南部沿海夏季削颱風區、東部沿海夏季削颱風區。並配套建設高壓輸氣管道(定點泄壓釋放冷空氣可人工降雨)和自來水供暖供涼系統。
沙漠光伏發電配套壓縮空氣(液態空氣)儲能(兼引風雲雨雪)。沙漠地區晝夜温差大,可形成引風雲雨雪效果。光伏治沙會削弱這種能力,而壓縮空氣儲能恰好補上。消納回收電力時間也恰好與光伏契合。
東北風電夜間壓縮空氣儲能(風機+壓縮空氣削北風),西北光伏白天壓縮空氣儲能(冬季削北風,夏季引風雲雨雪),西南水電白天壓縮空氣儲能(白天引風雲,夜間人工降雨)。
②南方白天壓縮放熱除濕除雲霧,夜間泄壓人工降雨。
冬季在長江流域除濕,可提高供暖保暖效率,節約電能熱能。夏季除濕可提高人體散熱效果,減輕中暑幾率。白天除濕除雲霧,則可提高光伏發電效率。多霧路段除濕除霧,霧霾弱風期引風除濕除霧,可提高交通安全和效率。
③江河中上游梯級引風人工降雨。
雨季在中上游壓縮空氣引風,然後梯級泄壓人工降雨,可提高中上游有效降雨量,減少下游無效降雨,分散降雨集中度,緩解東南雨季窘境。
旱季或旱年引風人工降雨,可緩解乾旱(例如今年江西)。
長江干流水電站正常蓄水位
梨園1618阿海1504金安橋1418龍開口1298魯地拉1224觀音巖1134米
烏東德975白鶴灘825溪洛渡600向家壩380三峽175葛洲壩66米
長途長週期輸儲氣管罐10MPa以上儘量不變形。
短途短週期輸儲氣管球1MPa以下可變形可膨脹。
④水庫死水位以下儲存壓縮空氣提高水位。
可變形輸儲氣管球平時佔據一部分死庫容(死水位以下主河道兩側泥沙淤積區),略微提高水位增益水頭(減少上游來水勢能損失),汛期執行汛限水位時可快速反應,有助於調水調沙(洪峯後快速排空騰出庫容截留尾洪)。
長江干流水電站最大水頭及額定水頭
烏東德163.4-137白鶴灘243.1-202溪洛渡229.4-197米
向家壩114.2-100三峽113-85葛洲壩27-18.6米
⑤壓縮空氣用於船閘和水輪機組控温。
平時可替代一部分水,從而節約水能。又可穩定出入水流,加速船閘運行,提高通航量。泄壓所得冷量可順帶用於水輪機組控温,從而提高發電效率。八月水温最高時正是汛期執行汛限水位,頻繁儲放壓縮空氣恰好順帶控温。
珠江支流北江飛來峽年平均水温21.9設計最高30實測最低4最高32.2℃
冷卻水系統水力總損失0.22MPa
表面冷卻器0.16空氣冷卻器0.04管路系統0.03MPa

相關計算如下:
①2021年新能源裝機、年發電、消納、棄電量
○光伏、風電、水電
裝機3.06+3.28+3.55=9.89億千瓦
發電3259+6526+13401=23186億千瓦時
消納光伏98%風電96.9%水電97.5%
棄65.18+202.306+335.025=602.511億千瓦時
②抽水蓄能電站裝機0.36億千瓦×2400小時
年可消納864可回收75%約648損失216億千瓦時
抽水蓄能取值:運行2400小時,效率75%
參考河北豐寧抽水蓄能電站總裝機12×30=360萬千瓦,年設計發電量66.12億千瓦時,年抽水電量87.16億千瓦時。
全年運行871600/360=2421.111111小時
抽水蓄能效率6612/87.16=75.860486%
日調峯量24×360×6612/8716=6554.34603萬千瓦時
③2018 年全球住宅和商業空調用電量達到 1932 太瓦時,中國佔比 34% 左右。
19320×0.34=6568.8億千瓦時
④棄電量可壓縮空氣600×16=9600億立方米,空分、氮氧化工可就地消納一部分。
抽水蓄能量可壓縮空氣864×16=13824億立方米
空調耗電量可壓縮空氣6569×16=105104億立方米
壓縮取值16立方米每千瓦時,壓縮至20MPa以上
參考沈鼓集團20兆瓦電驅高壓離心式儲氣庫壓縮機組,設計壓力30MPa級別
單台日處理氣量可達800萬立方米
333333/20000=16.66665立方米每千瓦時
⑤輸送天然氣是接力賽,江河水電站梯級輸送壓縮空氣則可以各自獨立,分十段就是十倍。
參考西氣東輸管道系統總輸送能力770億立方米/年,自建成以來已累計輸送天然氣約7500億立方米。
西氣東輸四線工程管道年設計輸量 150億立方米、增輸改造後可達300億立方米,預計2024年建成投產。管道全長約3340公里,管徑1219毫米,設計壓力12兆帕。