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1 # 追風十載
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2 # 腦坑科學家
看到這個問題,首先要解釋一下,關於大量電能的儲存問題不僅僅是儲存方法的問題,而更重要的是電能到使用過程的轉化率問題。
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對於大容量電能的儲存要求,需要從兩個大方面來衡量,那就是儲存的容量和儲存過程與釋放過程的能量轉化率。
現在關於大容量電能的儲存方法也有不少,比如蓄水法,超大容量電容法,超高速飛輪儲存法等等,而蓄電池法是在容量有限範圍內使用。
02
對於電解水來儲存電能的方法,很早就有人提出了。但是由於電解水的效率極低,而電能轉化為化學能的損耗高轉化率低,導致這一方法無法帶來實際的效益。也有少數行業的需求來用此法儲存能力。
最近有新聞講,有關電解水的催化劑材料有了突破性的發展,在未來很有可能實現低成本高效益的電解水來儲存大容量電能。
03
電能是目前最清潔的能源之一,更高效的儲存和利用電能,才能使我們的生活環境變得更好。所以倡導小夥伴們好好學習,一起來為這個偉大的目標奮鬥。
我相信還有很多更好的儲能方法,這都需要小夥伴們一起來創造和發現。
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3 # 講科學堂
電離水可以得到氧氣和氫氣。我們可以將電網的富餘發電量用來電解水,從而得到氫氣。但這並不是一個好的辦法。
在工業上製取氫的方法有很多種,例如:將天然氣進行蒸汽重整來大規模生產氫氣:
在這些工業制氫的方法中,用電解水制氫的成本是最高的,除非電費非常的便宜。
在整個電力系統中,富餘電量一般是在豐水期產生的:由於水電廠水庫的庫容有限,在豐水期時,為了大壩的安全只有“棄水”。這就相當於浪費了電能。當然,也有因為輸電線路的斷面輸送能力不足造成的棄水。
應對的方法也很多:
電力系統一般會優先使用無法進行儲存的發電能力。例如:在豐水期首先使用水力發電來供電,火電廠停發或旋轉備用,節約下來的煤碳就相當於儲存了電能。
修建大型的具有年調節能力以上的水壩也能夠起到儲存電力的作用。
抽水儲能:將低處水庫的水抽到高處,然後在用電高峰期將高處水庫的水放出來發電。
圖:抽水儲能
還有一些分散式的儲能方式:蓄電池儲能、空氣壓縮儲能等。
……
這些方式都比電解水要經濟得多。有的小水電廠將這些富餘電量用來挖比特幣也是可以的。對於一些水電實在是富餘的地方,修建一個大型的電解鋁工廠就能極大的消耗這些富餘的電量。
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4 # 沙漠城市化設計師
我是學電氣自動化的,我個人認為電解氫沒有價值。
第一,可以電解鋁,鋁土礦便宜,利用風光棄點電解鋁,由供電局採購,當然,這是鋁箔卷,做成鋁空氣電池使用。能量密度大,用途廣,當作一次性動力電池用,用完了可以重新回收利用,而鋁加工業可以設定在風力發電,光伏發電區域內。不單做鋁箔,還可以做鋁錠。鋁箔還是重要的工業半成品,需求巨大。
第二,可以建造壓縮空氣儲能,利用5Mp壓縮空氣,甚至可以建造壓縮空氣市政管道,按每立方0.3元算,還有沿街共享充氣裝置,利用35KV級別供電的空壓機壓縮空氣儲氣罐,高壓儲氣罐約有10立方公里的儲氣罐群,電多的話開機充氣,沒電的話開氣發電,可是可以的。
第三,透過抽水蓄能電站,最應該建設在墨脫,修建2公里高的水壩儲水,用大型抽水機把達旺地區的地下水抽乾,還有是用大型抽水機把海水從海邊用渡槽把海水送到羅布泊沙漠,地區,並修建水壩,多電時抽水,沒電時排水,直接排在沙漠曬鹽,而修建的水壩可以養海鮮,對於新疆,海鮮是十分昂貴的。墨脫蓄能電站有戰略意義,印度膽敢侵華,就一次放水淹死他,而墨脫水電系統,必須擁有2000平方公里蓄水湖,這個專案需要動用氫彈。
這個就是我設計的全國性蓄能系統。
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5 # 星辰大海路上的種花家
都說大量的電是很難儲存的,為什麼不用電解水來儲存能量、轉換多餘的電能?
蓄電技術其實很常見,但我們日常所能見到的電動車或者鋰電池應急電源車,甚至大型UPS等,都是小規模甚至是微型蓄能的一個裝置,而對於一個城市和更大規模的蓄能,這些明顯就是不夠的,現在主要有哪些大規模的蓄能技術呢?
一、抽水蓄能,綜合轉換效率約70%
二、壓縮空氣蓄能,綜合轉換效率約80%
三、大規模電池蓄能,綜合轉換效率80%-90%
四、飛輪儲能與電容儲能約85%-90%
當最常用,規模最大的也就抽水蓄能,比如位於浙江安吉天荒坪的抽水蓄能電站,水庫蓄能能力1046萬kW·h,裝機容量180萬kW·h,對於水利建設行業來說這並不是一個特別大的數字,但如果用其他方式來實現,還真不是一般的難,比如壓縮空氣,這空間需要太大,而且壓縮過程會有熱量散失,電池蓄能成本太高,而且維護更換成本非常可觀,飛輪與電容無法大規模應用!因此在大規模以及超大規模上只有抽水蓄能能達到我們的要求!
安徽響水澗抽水蓄能電站
那麼電解水,然後儲存氫氣呢?
目前商用最普遍的電解槽法,耗能大約在 4.5~5.5kwh/N m^3,能效大約在 72%~82%,摺合約30~40元/kg氫,按熱值算大約是汽油的1.5-2倍!
但氫要重新轉換為電能有兩個方式,一是內燃機或者燃氣輪機,另一個是燃料電池,前者效率只有40%(內燃機)-60%(聯合迴圈燃氣輪機),燃料電池能效和燃氣輪機差不多,也能達到60%,那麼電解氫最高效率可以達到50%左右(理論最高值),實際還有儲氫損失(高效低成本儲氫一直是一個難題)以及燃料電池的催化劑損耗等,一般很難超過40%!
在這幾個蓄電效率上,電解氫然後在重新轉換成電的效率是最差的,當然對於國內棄風棄光這種白白浪費的電能,無疑這也是一條出路!因為在抽水蓄能儘管非常合適,但卻並不是什麼地方都可以建設抽水蓄能電站,需要一定的地勢配合,還需要大量的水資源可供調配,因此從這一點來看,電解氫不失為一個方法,但它並不是最好的方式!
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6 # 老鄭90726
剛好昨天看了一個科教片,說的是電的應用歷史,最早的火力發電站是由愛迪生髮明的,使用的是直流電,因為電壓低,線損大,發電站必須建在居民區旁,後來,特斯拉發明了交流發電站,可以非常方便的提高電壓,於是發電站可以建在遠離城市的郊區,減少噪音和汙染,值得玩味的是,現在特高壓輸電技術又變成直流電了,是不是有一種輪迴的感覺?
筆者覺得,目前最容易利用的能量是太陽能,而Sunny最好的地方卻基本上都是在人跡罕至的沙漠地區,人口密集的城市卻沒有多少場地用以建設太陽能發電站,那麼,是否也像直流電的輪迴一樣,太陽能發電站也走一條分成式儲能發電的路子?充分利用城市的樓頂,周邊郊區的廢棄空地,甚至是填埋完畢的垃圾填埋場,建設小型分散式太陽能儲能發電站,儲能方式就用鋰電池,雖然目前鋰電池的價格還不低,但是,隨著鋰電池的生產日益成熟,成本遲早會降下來,而且是在不久的將來,降得比鉛酸電池還要低,鋰的資源也很豐富,海水,鹽湖裡多的是,那為什麼還要利用氫氣?電解水生產氫氣的難題突破還需要一段時間,鋰電池白菜價指日可待,那為什麼捨近求遠?
筆者在自己家樓頂安裝了一套太陽能儲能發電站,僅8.9千瓦的功率,投資3.2萬元(大量採用二手太陽能發電板和二手磷酸鐵鋰電池降低成本,不遠的將來,一手的也會像現在二手的一樣便宜。),佔樓頂面積1/3,因為夠用了,還有2/3閒置著,就這樣的小電站,晴天還是要棄用一半的電量(成本限制,只配置了自持48小時的鐵鋰電池),每個月電費只有20幾元(因為連續陰雨天不夠用,臨時切換到市電)。
這還只是筆者的個人行為,假如以小區為單位,統一規劃,統一建設,利益均分,建設難度不大,建設成本不高,充分利用空間,節能減排,何樂而不為呢?
大規模的太陽能風能發電站,留著給工業使用,工業城建設在沙漠地區不是不可能。
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7 # 結構大溼在東電
電解水是可以轉換能量儲存的方式,但是也得其產物氫和個氧氣都沒有成熟的利用方式,並且這種方式的能量每次轉化都有很大損耗
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電解水生成氧氣和氫氣,在技術上是可行的。
但是氫氣的儲存,目前還是個難題。氫原子是最小的的原子,對容器的密封性要求極高,一旦洩露,非常容易爆炸。同時氫氣需要在零下253度才能液化,因此儲存氫氣時也會消耗大量的能量(約為氫氣燃燒釋放能量的30%)。
基於安全性及成本考慮,這種的方式並不適合儲存能量。