风电本身不是垃圾电,但风电直接上网导致风电变成了垃圾电。
风能这种东西,它是一种极其不稳定的能源。
先看一下风速等级对照表
风力等级表_百度百科
你会发现,风速的跨度非常巨大。
1级风,风速0.3~1.5米/秒
5级风,风速8.0~10.7米/秒
10级风,风速24.5~28.4米/秒
有些地方,早上7级风,中午没有风,晚上5级风。
然后,现有的风力发电机又将这个不稳定进一步放大。
这只是直径1-8米的小型风力发电机,在不同风速下,每秒钟叶轮范围内通过的空气动能总量。而如今很多风力发电机叶轮直径达到80米甚至120米,这个数字计算一下你就会发现,如果风能利用率高了,发电机根本无法转换那么大的能量。
这个数值乘以风力发电机的能量利用率,就可以求出风力发电机的输出功率。
用前面的例子就可以计算出,风力发电机实际输出功率很可能,早上10KW,中午0KW,晚上8.5KW。
以这个波动性,如果将电能直接送上电网,那么电网必然崩溃。
所以很多人说,风力发电机发出的电是垃圾电。
虽然风力发电机发出的电成本很低,比大多数发电设备都低,但它依然不受欢迎。
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但这个问题该如何解决呢?
答案是氢储能。
为什么是氢储能,而不是诸如电池储能,或是抽水蓄能呢?
还是因为风不稳定。
如前面那个例子,早上10KW,中午0KW,晚上8.5KW,这个比例给电池储能,那么对电池的损伤将会非常严重(大电流快速充电会损伤电池),会大幅度降低电池的寿命。
但如果用电解槽电解水,我们只需要稳定电压,不需要稳定电流。
风越大,发出的电越多,电解产生的氢气就越多。
风小了,电解槽停止工作。
这样一来,风力发电机完全可以不再需要昂贵的IGBT模块,简单廉价的将风能转化为氢气储存起来。
需要用电(对电网输出电能)时,将氢气转化为电能直接输入电网。
氢气发电过程中还会产生水,这水可以循环利用再次进行电解制氢。
因为储氢罐内的氢气储量是可控的,所以氢储能将不再是垃圾电。
如此一来,风能转换效率上来了,发电稳定性也提高了,风力发电机就再也不是垃圾电了。
这时候,风电氢能以及不再是垃圾电了,他完全可以承担电力调峰削谷的作用,成为国家电网的定海神针。
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