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近(jin)日，世界首個電網規模的(de)蓄熱(re)儲(chu)能(neng)系統在(zai)(zai)英國Hampshire郡建造完(wan)成(cheng)，目前系統正在(zai)(zai)調試(shi)中，該(gai)儲(chu)能(neng)系統成(cheng)本(ben)與抽水蓄能(neng)相當、成(cheng)為最具成(cheng)本(ben)優勢(shi)、最靈活的(de)電網級儲(chu)能(neng)技術(shu)。未來(lai)能(neng)否(fou)擁有廣(guang)闊的(de)應用市場？

世界首個電網側蓄熱儲能系統

2016年8月，英國(guo)(guo)國(guo)(guo)家蓄(xu)(xu)熱(re)儲能(neng)(neng)(neng)設(she)施首(shou)次公開展(zhan)示了該技(ji)術(shu)在(zai)低成本、儲能(neng)(neng)(neng)效率(lv)和靈活性方面的潛力。2017年12月，能(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)研究(jiu)所和紐卡斯爾大學簽訂了這項蓄(xu)(xu)熱(re)儲能(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)協(xie)議，為(wei)英國(guo)(guo)電網建(jian)造(zao)儲能(neng)(neng)(neng)設(she)施。在(zai)Isentropic公司開發(fa)和測(ce)試(shi)(shi)的一(yi)系列原型系統的基礎上，能(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)研究(jiu)所投資1500萬英鎊，英國(guo)(guo)Hampshire郡JosephSwan爵士(shi)的能(neng)(neng)(neng)源研究(jiu)中(zhong)心設(she)計打造(zao)了世界上第一(yi)臺電網規模蓄(xu)(xu)熱(re)儲能(neng)(neng)(neng)系統，該套系統儲能(neng)(neng)(neng)容量(liang)為(wei)150kW/600kWh，目前(qian)已經安裝完成正在(zai)測(ce)試(shi)(shi)中(zhong)。

項目(mu)(mu)主導負責人AndrewSmallbone博士說這是(shi)世界上首個電(dian)(dian)網級(ji)蓄熱儲(chu)(chu)能(neng)示范項目(mu)(mu)。過(guo)去的(de)十(shi)年里已經(jing)有人對(dui)這種(zhong)技術進行了大量的(de)研究和化分析，然而到(dao)目(mu)(mu)前為止，還沒能(neng)夠成功地展(zhan)示出(chu)一(yi)個真實的(de)工作系統。“這種(zhong)技術看起來和電(dian)(dian)池儲(chu)(chu)能(neng)差不多，但是(shi)在電(dian)(dian)網側它更便(bian)宜。”

目前世界上(shang)主要(yao)應用的儲能(neng)(neng)技(ji)術(shu)是(shi)抽(chou)水蓄能(neng)(neng)和電(dian)池儲能(neng)(neng)，“即使在2030年，電(dian)池單位(wei)成(cheng)本仍(reng)將令人望(wang)而卻步，比抽(chou)水蓄能(neng)(neng)電(dian)站(zhan)高出(chu)33%-66%。這種(zhong)蓄熱儲能(neng)(neng)的單位(wei)發電(dian)成(cheng)本非(fei)常低(di)，與抽(chou)水蓄能(neng)(neng)相近，但其優點是(shi)幾(ji)乎(hu)可以建設(she)部署在任何地方，而且是(shi)以低(di)成(cheng)本按需求(qiu)、分布式安裝(zhuang)，提(ti)供高品質的熱能(neng)(neng)和低(di)溫(wen)能(neng)(neng)。”

與其他儲能技術不同的是，蓄熱儲能解決方案意味著，當需要時，可以將能量作為高級熱能、低溫熱能或電能的組合進行輸送。一項創新設施，利用冷熱巖石之間的溫差來儲存能量。

該示范(fan)項目包含首個(ge)(ge)150kw熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)連接電(dian)網(wang)，并(bing)使用(yong)創新的(de)可逆熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)發動(dong)機，將(jiang)(jiang)電(dian)能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)換為熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)。該系統利用(yong)來(lai)自電(dian)網(wang)的(de)多余電(dian)能(neng)(neng)(neng)驅動(dong)熱(re)(re)(re)(re)泵(beng)，將(jiang)(jiang)電(dian)能(neng)(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為熱(re)(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng)。在(zai)熱(re)(re)(re)(re)側，氬(ya)氣(qi)被壓縮后升溫到500℃，而后通(tong)過(guo)含有巖石儲(chu)能(neng)(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)的(de)空間，并(bing)將(jiang)(jiang)其(qi)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)釋(shi)放(fang)到儲(chu)能(neng)(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)中(zhong)(zhong)；在(zai)冷(leng)端，氬(ya)氣(qi)膨脹(zhang)后降溫到-160℃，同樣(yang)通(tong)過(guo)儲(chu)能(neng)(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)后將(jiang)(jiang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)釋(shi)放(fang)到儲(chu)能(neng)(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)。如(ru)此(ci)，設施兩端分(fen)別可得到“熱(re)(re)(re)(re)巖石電(dian)池”和一個(ge)(ge)“低溫冷(leng)電(dian)池”，兩者都(dou)能(neng)(neng)(neng)將(jiang)(jiang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)儲(chu)存長達8小(xiao)時。釋(shi)放(fang)巖石儲(chu)能(neng)(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)中(zhong)(zhong)的(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)時，氬(ya)氣(qi)向相反的(de)方向流動(dong)用(yong)來(lai)發電(dian)并(bing)返回電(dian)網(wang)。

據報(bao)道該(gai)(gai)項(xiang)目(mu)(mu)團(tuan)隊(dui)已(yi)經在(zai)(zai)膨脹和壓縮模(mo)式下操(cao)作(zuo)了該(gai)(gai)系(xi)統(tong)，并(bing)聲稱它可(ke)以(yi)在(zai)(zai)幾(ji)毫(hao)秒內在(zai)(zai)放電(dian)(dian)和充電(dian)(dian)之間切(qie)換。負(fu)責人還(huan)表示目(mu)(mu)前(qian)(qian)還(huan)沒有完(wan)全(quan)實現該(gai)(gai)系(xi)統(tong)的潛在(zai)(zai)效率，但(dan)目(mu)(mu)前(qian)(qian)測試(shi)的轉換效率為(wei)60-65%，與原(yuan)計劃74%的轉換效率目(mu)(mu)標(biao)相差不(bu)大(da)，并(bing)且目(mu)(mu)前(qian)(qian)系(xi)統(tong)還(huan)有很大(da)的改(gai)進(jin)(jin)機會，未來幾(ji)個月將持續進(jin)(jin)行設計改(gai)進(jin)(jin)和操(cao)作(zuo)優化(hua)，未來足以(yi)成(cheng)為(wei)目(mu)(mu)前(qian)(qian)可(ke)用的最(zui)低成(cheng)本和最(zui)靈活的電(dian)(dian)網規模(mo)儲能(neng)技術。

該項目目前已經吸引了很多人的關注，尤其是這種蓄熱儲能技術的高效轉化率，有人表示1500度的熱輪機的轉換效率只有60%左右，而目前英國這套儲能系統在測試中已經達到60%以上，而隨著未來幾個月的持續調整改進，達到最初74%的目標。

目前(qian)(qian)儲能(neng)應用到的儲能(neng)技(ji)術主(zhu)要有，英國這個蓄(xu)熱儲能(neng)系統的成本(ben)與抽(chou)水蓄(xu)能(neng)相當，遠遠低于目前(qian)(qian)普遍應用的電池儲能(neng)成本(ben)。在(zai)建設(she)方面要求很少，不像抽(chou)水蓄(xu)能(neng)受地域限制，規模可依(yi)實(shi)際需求建設(she)為分布式(shi)，無論在(zai)投資成本(ben)還(huan)是建設(she)實(shi)施都具(ju)有優越(yue)性。

另(ling)外(wai)依據(ju)項目(mu)負責人所說(shuo)，這種(zhong)(zhong)儲能(neng)系統可(ke)(ke)以(yi)獨立接(jie)入(ru)電網、也(ye)可(ke)(ke)和其他(ta)設施混合(he)接(jie)入(ru)電網。目(mu)前很多人認(ren)為，能(neng)源的未(wei)來可(ke)(ke)能(neng)是(shi)(shi)電網、熱(re)(re)網和冷(leng)網這三個的耦合(he)，那么是(shi)(shi)否可(ke)(ke)以(yi)設想：如果(guo)將儲能(neng)系統中的“熱(re)(re)電池”“冷(leng)電池”改造、在提供(gong)電能(neng)以(yi)外(wai)再進(jin)行供(gong)熱(re)(re)、供(gong)冷(leng)，那么這種(zhong)(zhong)技術是(shi)(shi)否可(ke)(ke)以(yi)應(ying)用在目(mu)前火熱(re)(re)的綜(zong)合(he)能(neng)源服務？這種(zhong)(zhong)冷(leng)門(men)儲能(neng)技術是(shi)(shi)否能(neng)擁有(you)更(geng)大的應(ying)用市(shi)場(chang)？