在智能手机遍地的时代,想必大家对充电宝再熟悉不过,出门在外手机没电,有个充电宝插上就能缓解燃眉之急。
很多人出远门或出去玩,都会在包里随身带上充电宝,即便忘带了也不必担心,大街小巷随处可见移动充电宝,只需要几块钱随借随用。
充电宝并不稀奇,但你见过“空气充电宝”吗?看不见、摸不着的空气变成“超级充电宝”,无须充电数据线,通过空气就能实现微波充电!
压缩空气,变身“超级充电宝”
空气,无处不在,充斥在生活的每一个角落,没有空气人类就无法生存。在继水力、风力、太阳能等洁净能源后,又整出了压缩空气储能。
这一新型的技术最早在山东、湖北等完成,当大家意识到空气能发电后,引发了广泛热议。
“这看不见、又摸不着的空气究竟是如何变成“充电宝”的呢?”
“空气也能充电,这不纯扯蛋?”
“如果这是真的,以后可能再也不用为电而发愁了!”
由于这一技术,是通过压缩空气来储能,因此也被人们称之为“空气充电宝”,既能储存电,也能够完成发电,不管是储存还是发出,都通过空气来完成。
当然,电并不能凭空产生,而是来自电网的废电回收利用发挥了最大作用,特别是深夜电网运行多余的电,或风能、光伏发电等所产生的废弃电。
这些废弃电将通过器械来驱动压缩机,空气经过压缩形成高压,产生热量。这些热量将会被储存起来。
随后,在将高压空气进行释放,使用机械预热,经过系列转化变成电能。
简单举例,用过打气筒的都知道,打气时会发热,这是空气在压缩过程中产生的热量。空气发电,简而言之就是将产生的热能巧妙利用了起来。
其实,将空气变成电并非新鲜事,早在上世纪70年代在国际上早有发展。传统压缩空气发电系统,在其过程之中需要燃烧天然气,对化石燃料依赖性较强。
为了提升空气储能效率、大大降低成本,先后出现了蓄热跟液态等新型技术。近几年,随着我国压缩空气技术的进步,已经获得了突破性发展。
全球首座300兆瓦级压气储能电站发电成功
2025年1月9日,随着控制开关被按下,发电成功,湖北应城建设的第一座座百兆瓦级别的“空气”发电站,这也是世界最大全容量一座气储站预示着一次性成功。
应城拥有着众多盐矿,尤其是中部地区最盛,有“盐都”的美称。其中,一座容积4000余万立方米的盐矿。
很多人知道盐矿出盐,但没有人知道盐矿开采之后的也能够“变废为宝”,此处也就成为了空气储能成功案例。
近些年,我国压气储能虽然已陆续投运1.5兆瓦、10兆瓦、60兆瓦级。如今,空气储能一跃升级至300兆瓦,成为世界首个,看似是简单数字变化,背后却实从0到1的重大突破。
百兆瓦的压缩空气储能为世界首例、无经验可循,因此,在项目论证之初,一系列极具挑战性的问题接踵而至。
以前,我们使用空的盐矿进行储气,此技术相对已较为成熟,但是想要在几百米深的地方建设发电站,对材料、适配器要求很高。譬如,管柱、叶片如何防盐腐蚀就让人头疼不已,更不用说,实现高效利用空隙储气。
毫不夸张地说,我们能够建设出如此庞大的储气空间,并保证机器能够正常运行,就已经遥遥领先世界先进水平了。
其核心装置,主要功能是储热。一个罐子直径19m,重量达到500吨。
以前,我国从没有创下过此先例,尤其是如此大规模,能够存储压缩空气的罐子。普通罐子达不到储存要求,需要达到180°耐热性。罐子的施工难度也很大,焊接过程稍有不慎就会导致罐子变形。
施工过程之中,这些罐子由12个焊接技术师同时进行,才能够保证罐子最终焊接后能够保持平衡。
从最初的建设到发电成功,耗费了900多天,期间超过1000个建设者参与其中!
以前空气发电要依赖化石原料,其本质并不算真正的环保能源。而我国通过自主研发的先进技术,将期间产生热量回收之后再利用,不需要任何化石能源,也不需要燃烧,就能完成转化为电能,成本更低,更绿色。
也正是通过这一工程,不仅实现了首次突破,还获得了数十项国际首创,同时形成了相关领域自主产权标准体系,我国也通过此拥有了自己的技术,具备强大的技术核心竞争力。
空气是取之不尽用之不竭的,再所有的储能技术中,空气转电的成本相对较低。中储能负责人表示,目前大规模压缩空气储能,发电的电成本为0.2 元/kWh-0.3 元/kWh,还需要进行初始投资,即便如此,依旧跟水利发电差不多。
建设一座空气压缩站,大约耗费2年时间。而且,建设不向水电站一般,需要有先天发电条件,任何一个地方都能够建设,无地理限制,更为灵活。再加上不燃烧化石燃料,无污染物排放,可谓百利无一和。
该电站具备300MW的发电功率,能同时给几十万户居民供电,瞬时发电能力非常强,一次充满可以发电180万度,每小时发电30万度,可发6个小时。
满负荷工作时,每日循环吞吐的空气量达到1.35万吨,相当于320节高铁车厢的重量,年均发电约 5 亿千瓦时,可以满足25万家庭一年的生活用电需求。
另外,空气发电站的使用寿命可达30-50年!
如今,随着人类社会水平发展,对电量的需求不断增加,国家也在寻找更加灵活、低成本、环保的发电方式,很显然空气发电具有显著优势。
未来,新的建设项目中,使用空气发电将会成为储能的常态方式。专家预测,我国再2030年,空气储能发电装机将达到2300万千瓦。
如今,不难看出随着新能源发展,其消费结构占比也不断提升,若是空气发电能够稳定运行,将会成为新趋势。
压缩空气储能商业化落地
化石能源有限,不管是购买还是开采都要耗费时间、金钱,空气则不同,获取简单,还免费。因此,它的发展潜力相对来说更广阔。
2024年,这一新技术的项目数量已经创下新高,未来更甚,只会越来越壮大。
据悉,相关行业总经理接受采访时表示,空气发电发电量较高,建设成本低,使用寿命长且无污染,具备更多优势。
未来,将这一技术商业化后,必定会快速发展。专家预测,这一技术储能或在未来达到整个发电市场30%。
不过,使用空气来发电依旧有很长一段路要走。如今,我国虽然已经完成了最大的储能,但最高效率仅在70-75%,还有很大提升空间。
由于这一技术是最新突破,不管是技术还是成本,在未来还要发展空间,想要达到规模化全面应用需要很长一段时间。
当然,这一新技术还需要时间验证,目前我们只有一些标准,还有很多标准处于空白,需要时间体系建设来规范行业的发展。
还有人透露,压缩空气发电将摆脱传统的充电方式,使用全新的微波充电,实现隔空充电,
当空气充电宝全面普及,将会迈入新时代。
大家期待空气“充电宝”吗?欢迎留言评论,发表自己的看法与见解。
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