目前,全球的儲(chǔ)能形式多種多樣,,包括氫能源,、太陽能光伏、鋰電池儲(chǔ)能,、蓄電池儲(chǔ)能,。其中蓄電池儲(chǔ)能是過去常用的形式,,而目前常用的形式為鋰電池儲(chǔ)能,太陽能光伏儲(chǔ)能國(guó)家也在大力發(fā)展,,其潛力也是非常巨大,。而氫能源儲(chǔ)能目前處在初期階段,值得期待,。
目前,,全球的儲(chǔ)能形式多種多樣,,包括氫能源、太陽能光伏,、鋰電池儲(chǔ)能,、蓄電池儲(chǔ)能。其中蓄電池儲(chǔ)能是過去常用的形式,,而目前常用的形式為鋰電池儲(chǔ)能,,太陽能光伏儲(chǔ)能國(guó)家也在大力發(fā)展,其潛力也是非常巨大,。而氫能源儲(chǔ)能目前處在初期階段,,值得期待。
近年來,,隨著鋰電池在電動(dòng)汽車、 3C等領(lǐng)域的應(yīng)用快速增長(zhǎng),,全球鋰電池的總體產(chǎn)量和市場(chǎng)規(guī)模得到快速提升,。鋰離子電池正極材料研究和應(yīng)用較為廣泛的為鈷酸鋰材料、錳酸鋰材料,、磷酸鐵鋰材料,、氧化鎳鈷錳鋰材料、富鋰錳基材料等材料,,這些也是鋰電池體系中使用量最大的正極材料品種,。
鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池,。鋰電池在傳統(tǒng)領(lǐng)域主要應(yīng)用于數(shù)碼產(chǎn)品,,在新興領(lǐng)域主要用于動(dòng)力電池、儲(chǔ)能領(lǐng)域,。近年來,,我國(guó)鋰電池產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)。
錯(cuò)誤描述糾正:氫能源汽車同樣使用「鋰電池」名詞解釋:新能源指非常規(guī)(傳統(tǒng))能源,,指利用自然資源中的風(fēng),、光、水,、熱、海洋能與生物質(zhì)能等資源轉(zhuǎn)化的【電能】,,使用電力驅(qū)動(dòng)的設(shè)備均可稱之為新能源工業(yè)產(chǎn)品,,汽車自然不例外。那么電動(dòng)汽車是沒有爭(zhēng)議的新能源汽車,,氫能汽車是個(gè)什么鬼呢,?
標(biāo)準(zhǔn)概念:氫燃料化學(xué)發(fā)電·增程式電動(dòng)汽車。很多人認(rèn)為「氫能汽車」能夠取代電動(dòng)汽車,,原因無非是該技術(shù)來自日本,,然而這是極其的愚昧無知,因?yàn)檫@種車首先是電動(dòng)汽車,,升級(jí)點(diǎn)只是加裝了一組以消耗氫為代價(jià)的增程器(發(fā)電器)而已,,電動(dòng)汽車具備的特征此類車同樣不例外,但是缺點(diǎn)太多,。
氫從哪里來,?「氫氣」可以利用煤炭石油天然氣制造,但這些能源是常規(guī)不可再生的能源,,轉(zhuǎn)型電能進(jìn)行第四輪能源革命的初衷是為了減少常規(guī)能源的消耗,,以化解石油危機(jī)和減少排放對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。所以常規(guī)制氫是不可取的,,那么剩下的也就只有【電解水制氫】,;然而消耗電制造氫,在利用氫制造電,,這有什么意義呢,?要知道一公斤氫需要消耗約60kwh的電,而這些氫在燃料電池堆(化學(xué)發(fā)電器)上只能轉(zhuǎn)化出20kwh左右的電能,,巨大的浪費(fèi)決定了沒有意義,。
棄電制氫_不可取有一種說法是用棄電制氫,然而棄電已經(jīng)隨著電動(dòng)汽車的保有量增長(zhǎng)而逐漸減少,。原因?yàn)殡妱?dòng)汽車大多在夜間充電可以調(diào)整峰谷電耗,,其動(dòng)力電池組梯次利用實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電的儲(chǔ)能電站擴(kuò)容,夜間恒定的發(fā)電量可以被消耗也可以被儲(chǔ)存,,棄電必然會(huì)越來越少,。而且建設(shè)制氫站的成本動(dòng)輒數(shù)億甚至十?dāng)?shù)億,巨大的投入為什么不直接生產(chǎn)電池解決儲(chǔ)能問題呢,?何必利用棄電「制氫造電」,,干這種脫褲子放屁的事呢,?
制造成本與安全不可控氫燃料增程式電動(dòng)汽車等于「電動(dòng)汽車+燃料電池堆」,核心總成如下,。
燃料電池堆動(dòng)力電池組電機(jī)電控基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)眾所周知,,NCM/NCA/LFP等類型的動(dòng)力電池成本已經(jīng)很高,目前限制車輛的續(xù)航里程增長(zhǎng)的核心因素就是電池貴,。而這種使用氫的增程式電動(dòng)汽車,,其發(fā)電器「燃料電池組」需要消耗“鉑”這種貴金屬,每一組小功率發(fā)電器都需要數(shù)十克,,要它還有意義嗎,?
一組燃料電池組可以換來是上百kwh的動(dòng)力電池組,直接造電動(dòng)汽車可以輕松實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程破1000km,。那么此時(shí)面度夜間專用樁充電的“0.3¥/1kwh”(每公里5~6分的開支),,再去感受一下“60¥+/1kg”的氫能,以十幾倍的成本用車是不是也不能接受了呢,?
所以從用戶角度分析也沒有推廣氫燃料電動(dòng)汽車的價(jià)值,,而且液態(tài)氫的密度是等量TNT的30余倍,一臺(tái)普通的5kg儲(chǔ)能的氫燃料汽車等于隨車攜帶數(shù)萬枚手雷,,一旦車輛碰撞起火即有可有掃平一個(gè)街區(qū),,應(yīng)該普及這種車嗎?想一想吧,,氫能汽車基本沒有被任何汽車工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家認(rèn)可是有原因的,。
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鋅鐵液流電池相比其他電池,,具有成本低、能量密度高,、安全性好,、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),在大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景
鋅鐵液流電池以鋅負(fù)極界面電化學(xué)行為調(diào)控為切入點(diǎn),,在鋅負(fù)極電解液中引入煙酰胺,,有效避免了鋅枝晶并顯著提升了鋅負(fù)極沉積溶解反應(yīng)可逆性,以實(shí)現(xiàn)了高效穩(wěn)定運(yùn)行,。
鋅鐵液流電池性能顯著增強(qiáng),,充放電循環(huán)400次無明顯容量衰減,循環(huán)壽命提升了100%,,為高性能鋅基液流電池開發(fā)提供了技術(shù)支撐,。
2022年1月25日,江蘇南通韓通贏吉重工有限公司16MW(一期8MW)屋頂光伏發(fā)電項(xiàng)目成功并網(wǎng),,屋頂面積約12萬㎡,。項(xiàng)目一期規(guī)劃裝機(jī)容量8MW,采用分區(qū)發(fā)電,、集中并網(wǎng)的技術(shù)方案,,所發(fā)電量經(jīng)10kV高壓并網(wǎng),預(yù)計(jì)年發(fā)電量850萬kWh以上,,可極大緩解工廠用電壓力,。項(xiàng)目建成后與相同發(fā)電量的火電相比,相當(dāng)于每年可節(jié)約標(biāo)煤2592.5t(以平均標(biāo)煤煤耗為305g/kW·h計(jì)),,相應(yīng)每年可減少多種大氣污染物的排放,其中減少二氧化碳約2082.5t/a,,同時(shí)還可節(jié)約大量淡水資源,。
屋頂光線充足利于光能的收集,沙漠里常年光照正是建光伏發(fā)電站的最佳地址,。以沙漠為背景,,通過方陣形式擺放光伏板,結(jié)合衛(wèi)星圖使光伏板朝向一致,,每排方陣對(duì)應(yīng)一個(gè)匯流箱,,可以將一定數(shù)量、規(guī)格相同的光伏電池串聯(lián)起來,,組成一個(gè)個(gè)光伏串列,,通過控制器,直流配電柜,,光伏逆變器,,交流配電柜,配套使用從而構(gòu)成完整的光伏發(fā)電系統(tǒng),。光熱發(fā)電站光熱電站根據(jù) 太陽能光熱發(fā)電 原理采用“光-熱-電”的發(fā)電,,成千上萬的定日鏡把太陽光 反射 到位于太陽塔頂?shù)奈鼰崞鞅砻妫纬?00℃以上的高溫,。通過傳熱介質(zhì)產(chǎn)生500℃以上的 蒸汽 ,,推動(dòng)蒸汽輪機(jī)發(fā)電。通過 HT 引擎的渲染功能,,真實(shí)還原發(fā)電塔吸收熱量的效果,。太陽能光伏和光熱都是太陽能發(fā)電的技術(shù)形式,國(guó)際上并沒有哪一種是主流之說,。只是每個(gè)國(guó)家根據(jù)自己的資源條件和戰(zhàn)略需求進(jìn)行側(cè)重發(fā)展,。例如,德國(guó)、日本是光伏的主要市場(chǎng),,西班牙和美國(guó)等太陽能熱發(fā)電裝機(jī)比較多,。光伏發(fā)電的規(guī)模可大可小,,從幾千瓦到數(shù)百兆瓦不等,,但光熱發(fā)電卻是典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì),隨著規(guī)模的增加,,發(fā)電成本越低,。// 電站建設(shè)模擬光伏電站,是指一種利用太陽光能,、采用特殊材料諸如晶硅板,、逆變器等電子元件組成的發(fā)電體系,與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng),。光伏電站是屬于國(guó)家鼓勵(lì)力度最大的綠色電力開發(fā)能源項(xiàng)目,。光伏發(fā)電系統(tǒng)是由太陽能電池方陣,蓄電池組,,充放電控制器,,逆變器,交流配電柜,,太陽跟蹤控制系統(tǒng)等設(shè)備組成,。太陽能光伏組件將直射太陽光轉(zhuǎn)化為直流電,光伏組串通過直流匯流箱并聯(lián)接入直流配電柜,,匯流后接入逆變器直流輸入端,,將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡孀兤鹘涣鬏敵龆私尤虢涣髋潆姽?,?jīng)交流配電柜直接并入用戶側(cè),。光伏發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是較少受地域限制,因?yàn)殛柟馄照沾蟮?光伏系統(tǒng)還具有安全可靠,、無噪聲,、低污染、無需消耗燃料和架設(shè)輸電線路即可就地發(fā)電供電及建設(shè)周期短的優(yōu)點(diǎn),。10月15日,,國(guó)家大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目在青海省海南藏族自治州和海西蒙古族藏族自治州同時(shí)開工建設(shè),這批項(xiàng)目總投資超650億元,。光伏上了以后,,它降低了風(fēng)速,減少了蒸發(fā),,增加了水分,。過去不長(zhǎng)草的地方,,現(xiàn)在長(zhǎng)起了草。光伏板安裝上之后,,夜間它會(huì)凝聚一些水分,,早上太陽一出來水會(huì)滴下來,生態(tài)得到了極大的改善,,而且不光開始長(zhǎng)草了,,還開始養(yǎng)羊。光伏電站每隔一段時(shí)間都會(huì)進(jìn)行清洗,,以便維持組件的正常運(yùn)行,。可是清洗的水分也滲透到地面,,在這樣的環(huán)境下,,很容易促使草堆生長(zhǎng)。// 光照陰影模擬在有光照(無論是太陽光,,還是其它發(fā)光體產(chǎn)生的光照)情況下,,電池吸收光能,電池兩端出現(xiàn)異號(hào)電荷的積累,,即產(chǎn)生“光生電壓”,這就是“光生伏特效應(yīng)”,。在光生伏特效應(yīng)的作用下,,太陽能電池的兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),將光能轉(zhuǎn)換成電能,。日照觀察作為光伏能源不可或缺的一項(xiàng)重點(diǎn),,HT 通過與天氣系統(tǒng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景中日照角度隨著時(shí)間動(dòng)態(tài)變化,,從而直觀的查看不同時(shí)間段日照情況,。結(jié)合預(yù)設(shè)的天氣動(dòng)畫,根據(jù)當(dāng)?shù)靥鞖庾兓?,?duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)天氣動(dòng)畫效果,,輔以展示整體場(chǎng)景。// 光熱電站信息監(jiān)測(cè)太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面積的太陽電池組件,,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電裝置,。通過點(diǎn)擊交互場(chǎng)景中的發(fā)電塔模型,以二維彈窗形式彈出發(fā)電塔相關(guān)信息,,與后臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),,接入真實(shí)數(shù)據(jù),展示發(fā)電塔發(fā)電情況與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài),,做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理,。逆變器被稱為光伏電站的心臟,,它將光伏系統(tǒng)發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為符合電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的交流電,并接入公共電網(wǎng),,同時(shí)控制和監(jiān)視整個(gè)電站,。// 光伏電站信息監(jiān)測(cè)通過對(duì)接數(shù)據(jù)接口可實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)各方陣內(nèi)匯流箱(包括母線電壓、機(jī)箱溫度,、電流)數(shù)據(jù),,當(dāng)出現(xiàn)告警時(shí),可對(duì)模型進(jìn)行染紅閃爍顯示,,方便運(yùn)維人員快速定位排查問題,,足不出戶即可實(shí)時(shí)查看設(shè)備相關(guān)指標(biāo),可結(jié)合算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析,,短時(shí)間內(nèi)若出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常變化的情況,,提前進(jìn)行告警,提醒相關(guān)人員及時(shí)做出決策,。光伏發(fā)電的波動(dòng)性,、隨機(jī)性對(duì)電力系統(tǒng)安全的影響是顯而易見的,包括電力電量平衡難度極大,、發(fā)電負(fù)荷不確定,、電網(wǎng)脆弱性增強(qiáng)等。所以,,需要時(shí)刻的監(jiān)測(cè)電站數(shù)據(jù),,讓光伏效能達(dá)到最大化。同時(shí)接入了箱變(包括箱變油溫,、電壓和電流),、逆變器(包括今日發(fā)電量、總有功功率,、總無功功率,、總功率因素、逆變器效率),、升壓站相關(guān)數(shù)據(jù),,全面監(jiān)測(cè)電站運(yùn)行狀況,由于場(chǎng)景比較大,,做了點(diǎn)擊設(shè)備模型視角拉近處理,,可更直觀的查看設(shè)備相關(guān)信息。要想實(shí)現(xiàn)最大發(fā)電量和最大化節(jié)能減排,,在光伏發(fā)電項(xiàng)目規(guī)劃初期就要考慮綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù),、人工智能、5G等新一代信息技術(shù),,實(shí)現(xiàn)光伏系統(tǒng)從設(shè)計(jì),、集成施工到運(yùn)維的全流程智能管控,。如有必要,還要安排智能機(jī)器人定期清掃積累的灰塵,,避免光伏電池板老化而影響發(fā)電量,。智能運(yùn)維系統(tǒng)不僅會(huì)第一時(shí)間提醒已經(jīng)發(fā)生的故障,把檢修信息推送到工作人員的手機(jī)上,,還能通過大數(shù)據(jù)分析,,將發(fā)電效率低的發(fā)電單位告知運(yùn)維人員,進(jìn)而做到預(yù)測(cè)性的系統(tǒng)維護(hù),。官方微信
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