7 抽水蓄能
抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,通过这种方式将其他电源(包括火电站、核电站和水电站)的多余电能,抽水至上水库储存起来,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。 当电网用电量处于低谷值时,把多余的电能用来抽水,即把下游调节池中的水重新提到上游位置,以备再度发电充分利用水资源。这个过程是电能转化机械能,再转化为水的势能。
8 深井拉铁
深井拉铁储能,也叫深井重物储能,是重力储能的一种,就是在深井内,采用提升重物进行能力储存,在需要的时候,利用重物下降释放能量来进行发电。这个深井,可以现场挖掘,也可以寻找废弃的矿井,但是需要一定的深度,一般在500米到几千米的样子,然后挂上几千吨的重物,并垂到井底。
当需要蓄能时,就利用富余的电能去驱动电机,将这个重物提升到地面。需要发电时,就让重物往下落,重物下落的过程,就可以带动发电机对外发电。深井拉铁技术好比一枚巨大的储能电池,显然,这个深井越深,挂的重物重量越重,这枚电池的容量也就越大,能储存的电量也越多。
9 飞轮蓄能
飞轮储能是利用高速旋转的飞轮将能量以动能的形式储存起来的一种方式。储能时,利用电动机带动飞轮高速旋转,电能转换为飞轮的动能,如图27所示;在需要能量的时候,飞轮带动发电机减速运行,将存储的能量释放出来,航母上的飞机电磁弹射系统用的就是飞轮储能系统。释能时,高速旋转的飞轮拖动电机发电,经电力转换器输出适用于负载的电流与电压,完成机械能到电能转换的释放能量过程。
10 压缩空气储能
压缩空气蓄能是利用电力系统负荷低谷时的多余电量,由电动机带动空气压缩机,将空气压入作为储气室的密闭大容量地下洞穴,也可以是报废矿井、沉降的海底储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井,当电力系统发电量不足时,将压缩空气经换热器与油或天然气混合燃烧,导入轮气机作功发电。
储能模式,在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气,并将空气高压密封在电网负荷高峰期,释放压缩空气,推动汽轮机发电。
11 液流电池
液流电池由电池单元、电解液、电解液存储供给单元等部分构成。液流电池的正极和负极电解质溶液储存于电池外部的储罐中,通过泵和管路输送到电池内部,通过正、负极电解质溶液活性物质发生可逆氧化还原反应,实现电能和化学能的相互转化。
这里以全钒液流电池为例,钒化学性质活跃,呈现多种价态,钒液流电池以钒离子的不同价态的溶液为电解液,使其在正负极板上发生可逆反应,完成充电、放电和再充电过程。电池充电后,正极物质为V5+离子溶液,负极为V2+离子溶液;电池放电后,正、负极分别为V4+和V3+离子溶液。
12 水蓄冷
数据中心为了防止冷源中断,往往配置蓄冷罐,如果蓄冷罐够大,或者热负荷较小是,这时可以用它进行调峰运行,在尖峰电价时,利用蓄冷罐直接向末端释放冷量,从而降低尖峰电量的使用,起到调峰作用。
13 冰蓄冷
冰蓄冷技术,就是在电力负荷较低的夜间,也就是用电低谷期的时候,采用电制冷机进行制冰,将冷量以冰的方式储存起来。而在电力负荷较高的白天,也就是用电高峰的时期,再把储存的冷量释放出来,在满足数据中心空调对冷量需要的同时,实现用电负荷的“移峰填谷”,如图36所示,通过峰谷电的差价,降低用电费用。
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