Kev lag luam lub zog khaws cov ntsiab lus

Lub zog tauj dua tshiab yog ib feem tseem ceeb ntawm txoj kev npaj mus sij hawm ntev rau carbon neutrality. Tsis hais txog ntawm kev tswj hwm kev sib xyaw ua ke ntawm nuclear, qhov chaw mining, thiab kev loj hlob ntawm kev loj hlob ntawm cov khoom siv hluav taws xob uas tsis muaj txoj hauv kev lag luam nyob rau lub sijhawm luv, cua zog, thiab hnub ci zog yog tam sim no qhov muaj txiaj ntsig zoo tshaj plaws ntawm lub zog tauj dua tshiab. Txawm li cas los xij, lawv tsuas yog txwv los ntawm cua thiab lub teeb. Lub zog cia yuav yog ib feem tseem ceeb ntawm kev siv hluav taws xob yav tom ntej. Cov kab lus no thiab cov kab ntawv txuas ntxiv no yuav suav nrog kev lag luam loj hauv kev siv hluav taws xob khaws cia thev naus laus zis, tshwj xeeb tshaj yog tsom rau cov teeb meem siv.

Nyob rau hauv xyoo tas los no, kev tsim kho sai ntawm lub zog khaws cia tau ua rau qee cov ntaub ntawv yav dhau los tsis muaj txiaj ntsig, xws li "compressed cua zog cia nyob rau qib thib ob nrog tag nrho cov peev txheej ntawm 440MW, thiab cov roj teeb sodium-sulfur qeb thib peb, nrog rau tag nrho cov peev txheej. ntawm 440 MW. 316MW" thiab lwm yam. Tsis tas li ntawd, cov xov xwm uas Huawei tau kos npe rau lub ntiaj teb "loj tshaj plaws" lub zog cia qhov project nrog 1300MWh yog qhov nyuaj heev. Txawm li cas los xij, raws li cov ntaub ntawv uas twb muaj lawm, 1300MWh tsis yog qhov tseem ceeb tshaj plaws lub zog cia qhov project thoob ntiaj teb. Lub hauv paus loj tshaj plaws lub zog cia qhov project belongs rau pumped cia. Rau lub cev lub zog cia technologies xws li ntsev lub zog cia, nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm electrochemical zog cia, 1300MWh tsis yog qhov tseem ceeb tshaj plaws project (nws kuj yuav yog ib tug teeb meem ntawm statistical caliber). Tam sim no lub peev xwm ntawm Moss Landing Energy Storage Center tau mus txog 1600MWh (suav nrog 1200MWh hauv theem thib ob, 400MWh nyob rau theem ob). Txawm li cas los xij, Huawei qhov kev nkag tau tsom teeb pom kev lag luam cia lub zog ntawm theem.

Tam sim no, kev lag luam thiab muaj peev xwm khaws cov thev naus laus zis tuaj yeem faib ua cov khoom siv hluav taws xob khaws cia, thermal zog cia, hluav taws xob txuag hluav taws xob, tshuaj txuag hluav taws xob, thiab hluav taws xob txuag hluav taws xob. Physics thiab chemistry yog qhov tseem ceeb tib yam, yog li cia peb faib lawv raws li kev xav ntawm peb cov neeg ua ntej rau lub sijhawm.

1. Mechanical zog cia / thermal cia thiab txias cia

Pumped cia:

Muaj ob lub pas dej sab saud thiab sab saud, tso dej mus rau lub pas dej sab sauv thaum lub zog khaws cia thiab tso dej mus rau lub pas dej qis thaum lub sijhawm tsim hluav taws xob. Lub tshuab yog mature. Txog rau thaum xaus ntawm 2020, lub ntiaj teb no ntsia muaj peev xwm ntawm pumped cia muaj peev xwm yog 159 lab kilowatts, accounting rau 94% ntawm tag nrho cov zog cia muaj peev xwm. Tam sim no, kuv lub teb chaws tau tso rau hauv kev ua haujlwm tag nrho ntawm 32.49 lab kilowatts ntawm cov chaw nres tsheb fais fab; tag nrho cov nplai ntawm cov twj tso kua mis tso hluav taws xob hauv kev tsim kho yog 55.13 lab kilowatts. Qhov ntsuas ntawm ob qho tib si tsim thiab nyob rau hauv kev tsim kho yog thawj zaug hauv ntiaj teb. Lub zog cia chaw nres tsheb fais fab kev teeb tsa lub peev xwm tuaj yeem ncav cuag ntau txhiab MW, lub zog tsim hluav taws xob txhua xyoo tuaj yeem ncav cuag ntau lab kWh, thiab qhov pib dub ceev tuaj yeem ua raws li kev txiav txim ntawm ob peb feeb. Tam sim no, qhov chaw nres tsheb loj tshaj plaws hauv kev lag luam hauv Suav teb, Hebei Fengning Pumped Storage Power Station, muaj peev xwm nruab ntawm 3.6 lab kilowatts thiab ib xyoos ib zaug muaj peev xwm tsim hluav taws xob ntawm 6.6 billion kWh (uas tuaj yeem nqus tau 8.8 billion kWh ntawm ntau lub zog, nrog kev ua haujlwm ntawm kwv yees li 75%). Lub sijhawm pib dub 3-5 feeb. Txawm hais tias cov twj tso kua mis feem ntau suav hais tias muaj qhov tsis zoo ntawm kev xaiv qhov chaw tsawg, lub voj voog peev ntev, thiab kev nqis peev tseem ceeb, nws tseem yog cov cuab yeej siv tau zoo tshaj plaws, kev ua haujlwm nyab xeeb tshaj plaws, thiab tus nqi qis tshaj lub zog cia txhais tau tias. Lub Chaw Tswj Xyuas Hluav Taws Xob Hauv Lub Tebchaws tau tshaj tawm Txoj Haujlwm Nruab Nrab thiab Lub Sij Hawm Ntev rau Pumped Storage (2021-2035).

Los ntawm 2025, tag nrho cov khoom tsim tawm ntawm cov twj tso kua mis yuav ntau dua 62 lab kilowatts; los ntawm 2030, tag nrho cov khoom tsim tawm yuav yog li 120 lab kilowatts; los ntawm 2035, ib qho kev lag luam niaj hnub twj tso kua mis uas ua tau raws li qhov xav tau ntawm kev loj hlob thiab kev loj hlob ntawm lub zog tshiab yuav raug tsim.

Hebei Fengning Pumped Storage Fais Fab Chaw Nres Tsheb - Lub Chaw Tso Dej Hauv Qab

Compressed cua zog cia:

Thaum cov hluav taws xob thauj khoom tsawg, huab cua compressed thiab khaws cia los ntawm hluav taws xob (feem ntau yog tuav hauv cov dej ntsev hauv av, qhov tsua ntuj, thiab lwm yam). Thaum cov hluav taws xob siv hluav taws xob nce siab, cov cua kub siab tso tawm los tsav lub tshuab hluav taws xob los tsim hluav taws xob.

compressed cua zog cia

Compressed cua zog cia yog feem ntau suav hais tias yog qhov thib ob zoo tshaj plaws technology rau GW-scale loj-scale cia tom qab pumped cia. Txawm li cas los xij, nws raug txwv los ntawm nws qhov kev xaiv qhov chaw nruj dua, tus nqi peev siab, thiab lub zog cia ua kom zoo dua li cov twj tso kua mis. Tsawg, kev lag luam kev nce qib ntawm compressed cua zog cia yog qeeb. Txog rau lub Cuaj Hlis xyoo no (2021), kuv lub teb chaws thawj qhov loj-loj compressed cua zog cia qhov project - Jiangsu Jintan Salt Cave Compressed Air Energy Storage National Test Demonstration Project, nyuam qhuav txuas nrog rau kab sib chaws. Lub peev xwm nruab ntawm thawj theem ntawm qhov project yog 60MW, thiab lub zog hloov dua siab tshiab yog li 60%; Qhov kev tsim kho mus sij hawm ntev ntawm qhov project yuav ncav cuag 1000MW. Thaum Lub Kaum Hli 2021, thawj 10 MW siab heev compressed cua zog cia nws tus kheej tsim los ntawm kuv lub teb chaws tau txuas nrog kab sib chaws hauv Bijie, Guizhou. Nws tuaj yeem hais tias txoj kev lag luam ntawm kev sib cog lus huab cua lub zog cia tau pib, tab sis yav tom ntej tau cog lus tseg.

Jintan compressed cua zog cia qhov project.

Molten ntsev zog cia:

Molten ntsev zog cia, feem ntau ua ke nrog lub hnub ci thermal zog tsim, concentrates hnub ci thiab khaws cov cua sov hauv molten ntsev. Thaum tsim hluav taws xob, molten ntsev cua sov yog siv los tsim hluav taws xob, thiab feem ntau ntawm lawv tsim cov ncu los tsav lub tshuab hluav taws xob turbine.

molten ntsev cua sov cia

Lawv qw Hi-Tech Dunhuang 100MW molten ntsev ntauwd hnub ci thermal fais fab chaw nres tsheb hauv Tuam Tshoj lub hnub ci hluav taws xob loj tshaj plaws. Lub Delingha 135 MW CSP project nrog lub peev xwm loj dua tau pib tsim kho. Nws lub zog cia lub sijhawm tuaj yeem ncav cuag 11 teev. Tag nrho cov peev ntawm qhov project yog 3.126 billion yuan. Nws tau npaj yuav raug txuas mus rau daim phiaj ua ntej lub Cuaj Hlis 30, 2022, thiab nws tuaj yeem tsim hluav taws xob txog 435 lab kWh txhua xyoo.

Dunhuang CSP chaw nres tsheb

Lub cev lub zog cia technologies suav nrog flywheel zog cia, txias cia zog cia, thiab lwm yam.

2. Lub zog txuag hluav taws xob:

Supercapacitor: Txwv los ntawm nws lub zog qis qis (saib hauv qab) thiab kev tso tawm tus kheej hnyav, tam sim no tsuas yog siv nyob rau hauv ib qho me me ntawm lub zog rov qab los, instantaneous ncov shaving, thiab hav filling. Cov ntawv thov yog Shanghai Yangshan Deepwater Chaw nres nkoj, qhov twg 23 cranes cuam tshuam rau daim phiaj hluav taws xob. Txhawm rau txo qhov cuam tshuam ntawm cranes ntawm daim phiaj hluav taws xob, 3MW / 17.2KWh supercapacitor lub zog cia qhov system raug teeb tsa ua qhov chaw thaub qab, uas tuaj yeem muab cov khoom siv hluav taws xob 20s txuas ntxiv.

Superconducting zog cia: tshem tawm

3. Electrochemical zog cia:

Kab lus no faib cov lag luam electrochemical zog cia rau hauv cov pawg hauv qab no:

Lead-acid, txhuas-carbon roj teeb

roj teeb ntws

Cov roj teeb hlau-ion, suav nrog lithium-ion roj teeb, roj teeb sodium-ion, thiab lwm yam.

Rechargeable Hlau-Sulfur/Oxygen/Air Batteries

lwm yam

Lead-acid thiab lead-carbon batteries: Raws li cov cuab yeej siv hluav taws xob paub tab, cov roj ntsha lead-acid tau siv dav hauv cov tsheb pib, cov khoom siv hluav taws xob thaub qab rau kev sib txuas lus hauv paus chaw nres tsheb fais fab nroj tsuag, thiab lwm yam. Tom qab Pb tsis zoo electrode ntawm cov roj ntsha lead-acid. yog doped nrog cov ntaub ntawv carbon, cov hlau lead-carbon roj teeb tuaj yeem txhim kho qhov teeb meem tshaj tawm. Raws li Tianneng daim ntawv tshaj tawm xyoo 2020, Lub Xeev Grid Zhicheng (Jinling Substation) 12MW / 48MWh txhuas-carbon zog cia qhov project ua tiav los ntawm lub tuam txhab yog thawj super-loj hlau lead-carbon zog cia chaw nres tsheb hauv Zhejiang Province thiab txawm tias tag nrho lub tebchaws.

Flow roj teeb: Lub roj teeb ntws feem ntau muaj cov kua ntim rau hauv lub thawv uas ntws los ntawm cov electrodes. Tus nqi thiab tawm yog ua tiav los ntawm ion exchange membrane; xa mus rau daim duab hauv qab no.

Flow roj teeb schematic

Nyob rau hauv cov kev taw qhia ntawm ntau tus neeg sawv cev tag nrho-vanadium ntws roj teeb, Guodian Longyuan, 5MW / 10MWh qhov project, ua tiav los ntawm Dalian Institute of Chemical Physics thiab Dalian Rongke Zog Cia, yog qhov dav tshaj plaws tag nrho-vanadium ntws roj teeb lub zog cia hauv lub lub ntiaj teb nyob rau lub sijhawm ntawd, uas tam sim no tab tom tsim kho Qhov loj-teev tag nrho-vanadium redox ntws roj teeb lub zog cia qhov system ncav cuag 200MW / 800MWh.

Hlau-ion roj teeb: qhov ceev tshaj plaws-loj hlob thiab feem ntau siv electrochemical zog cia tshuab. Ntawm lawv, cov roj teeb lithium-ion feem ntau yog siv hauv cov khoom siv hluav taws xob, cov roj teeb hluav taws xob, thiab lwm yam kev lag luam, thiab lawv cov kev siv hauv lub zog cia kuj nce ntxiv. Xws li yav dhau los Huawei tej yaam num nyob rau hauv kev tsim kho uas siv lithium-ion roj teeb lub zog cia, qhov loj tshaj plaws lithium-ion roj teeb lub zog cia qhov project tau tsim kom deb li deb yog Moss Landing lub zog cia chaw nres tsheb suav nrog Phase I 300MW / 1200MWh thiab Phase II 100MW / 400MWh, a Tag nrho ntawm 400MW / 1600MWh.

Cov roj teeb lithium-Ion

Vim qhov kev txwv ntawm lithium ntau lawm muaj peev xwm thiab tus nqi, hloov sodium ions nrog lub zog tsis tshua muaj zog, tab sis muaj ntau reserves yuav tsum txo tus nqi tau dhau los ua txoj kev loj hlob rau lithium-ion roj teeb. Nws cov ntsiab lus thiab cov ntaub ntawv tseem ceeb zoo ib yam li cov roj teeb lithium-ion, tab sis nws tseem tsis tau muaj kev lag luam loj. , sodium-ion roj teeb lub zog cia qhov system muab tso rau hauv kev ua haujlwm hauv cov ntawv tshaj tawm uas twb muaj lawm tsuas pom qhov ntsuas ntawm 1MWh.

Aluminium-ion roj teeb muaj cov yam ntxwv ntawm kev muaj peev xwm theoretical siab thiab muaj peev xwm ntau. Nws tseem yog ib qho kev tshawb fawb qhia los hloov cov roj teeb lithium-ion, tab sis tsis muaj txoj hauv kev lag luam meej meej. Ib lub tuam txhab Indian uas tau dhau los ua neeg nyiam tsis ntev los no tau tshaj tawm tias nws yuav ua lag luam tsim cov roj teeb txhuas-ion rau xyoo tom ntej thiab yuav tsim kom muaj 10MW lub zog cia. Cia peb tos saib.

tos thiab saib seb

Rechargeable hlau-sulfur/oxygen/air batteries: xws li lithium-sulfur, lithium-oxygen/air, sodium-sulfur, rechargeable aluminium-air batteries, thiab lwm yam, nrog lub zog ntau dua li ion roj teeb. Cov neeg sawv cev tam sim no ntawm kev lag luam yog cov roj teeb sodium-sulfur. NGK yog tam sim no tus thawj coj ntawm sodium-sulfur roj teeb tshuab. Cov nplai loj uas tau muab tso rau hauv kev ua haujlwm yog 108MW / 648MWh sodium-sulfur roj teeb lub zog cia hauv tebchaws United Arab Emirates.

4. Chemical zog cia: Ntau xyoo dhau los, Schrödinger tau sau tias lub neej nyob ntawm qhov tau txais qhov tsis zoo entropy. Tab sis yog tias koj tsis cia siab rau sab nraud lub zog, entropy yuav nce, yog li lub neej yuav tsum muaj hwj chim. Lub neej pom nws txoj hauv kev, thiab khaws lub zog, cov nroj tsuag hloov lub hnub ci zog rau hauv cov tshuaj lom neeg hauv cov teeb meem organic los ntawm photosynthesis. Tshuaj lom neeg lub zog cia tau yog ib qho kev xaiv ntuj los ntawm qhov pib. Lub zog txuag hluav taws xob tau yog ib txoj hauv kev ruaj khov rau tib neeg vim nws ua cov volts rau hauv cov khoom hluav taws xob. Txawm li cas los xij, kev lag luam siv cov khoom siv hluav taws xob loj loj tau nyuam qhuav pib.

Hydrogen cia, methanol, thiab lwm yam .: Hydrogen zog muaj qhov zoo ntawm lub zog siab ceev, huv si, thiab kev tiv thaiv ib puag ncig thiab yog dav suav hais tias yog lub zog zoo tshaj plaws yav tom ntej. Txoj kev ntawm hydrogen ntau lawm → hydrogen cia → roj cell twb nyob rau hauv txoj kev. Tam sim no, ntau tshaj 100 qhov chaw nres tsheb hydrogen tau tsim nyob rau hauv kuv lub teb chaws, qeb duas nyob rau hauv lub ntiaj teb no, suav nrog lub ntiaj teb loj tshaj plaws hydrogen refueling chaw nres tsheb nyob rau hauv Beijing. Txawm li cas los xij, vim muaj kev txwv ntawm hydrogen cia thev naus laus zis thiab kev pheej hmoo ntawm kev tawg hydrogen, kev cia khoom tsis ncaj qha los ntawm methanol kuj tseem yog txoj hauv kev tseem ceeb rau lub zog yav tom ntej, xws li "kua hnub ci" thev naus laus zis ntawm Li Can pab pawg ntawm Dalian Institute. ntawm Chemistry, Suav Academy ntawm Sciences.

Hlau-air thawj roj teeb: sawv cev los ntawm aluminium-air batteries nrog siab theoretical zog ceev, tab sis muaj kev vam meej me ntsis hauv kev lag luam. Phinergy, ib lub tuam txhab sawv cev tau hais hauv ntau daim ntawv tshaj tawm, siv cov roj teeb txhuas-cua rau nws lub tsheb. Ib txhiab mais, cov kev daws teeb meem hauv lub zog cia yog cov roj teeb zinc-air rechargeable.