隨著可再生能源、微電網(wǎng)以及電網(wǎng)彈性化、智能化的趨勢,能源儲存越來越受重視,不過,盡管電池技術(shù)日新月異,就目前而言,人類成本最低的儲能方式,仍然是抽蓄水力發(fā)電(抽水蓄能),而適合興建水庫的地點已經(jīng)不多,更有生態(tài)破壞的考量,其次是壓縮空氣儲能,俗稱“風(fēng)穴”,但良好的風(fēng)穴地點也與地質(zhì)有關(guān),若是不配合天然地形,而是完全人為打造風(fēng)穴,則成本激增,因而限制了風(fēng)穴的使用范圍。不過,正如同陸上風(fēng)場受地理條件限制,就往離岸發(fā)展,風(fēng)穴在陸上受限,是否也能發(fā)展離岸壓縮空氣儲能?
壓縮空氣儲能的新玩法
如果說綠色能源是接近未來世界的急先鋒的話,那么一個完備而多樣化的儲能系統(tǒng)就可以說是能源革命的堅強保障。
Solarlab之前介紹過一個比爾˙蓋茨投資過的美女科學(xué)家,她所專注的就是相對小眾化的壓縮空氣儲能技術(shù)。關(guān)于她的故事,后臺直接回復(fù)“空氣”即可查看。
不過,我們今天要說的,是另一家由兩個加拿大帥哥創(chuàng)建的公司,同樣也是玩轉(zhuǎn)壓縮空氣儲能,不過他們的技術(shù)更簡單直接,儲能效果也更好。
一家把風(fēng)“吹”入海底的創(chuàng)業(yè)公司
這家公司,就是加拿大兩個帥哥創(chuàng)建的Hydostor,創(chuàng)始人是Curtis Van Walleghem和Cameron Lewis。
這兩個家伙啟用了一種已經(jīng)存在了幾十年的技術(shù):海底氣球。最早,這種技術(shù)是用在潛水艇研發(fā)上的,不過在冷戰(zhàn)結(jié)束之后,各國的軍備競賽相繼停止,而這項技術(shù)也被荒廢了。
不過,在Walleghem看來,這項技術(shù)雖然看起來過時,但它很有可能正是聯(lián)通未來能源世界的關(guān)鍵。它極簡的技術(shù)原理可以摒棄一切復(fù)雜的技術(shù)研發(fā)和昂貴的設(shè)備維護,與新能源結(jié)合,把潛藏的巨大儲能價值挖掘出來。
“老派的工程師們,已經(jīng)用這種充氣的氣球技術(shù)研發(fā)了無數(shù)的潛艇和飛機,現(xiàn)在我們用它來接駁最前衛(wèi)的新能源。”Walleghem自豪的說。
原理簡單到令人乍舌
Hydrostor開發(fā)的技術(shù),并不像其他的壓縮空氣科學(xué)家那樣,需要復(fù)雜的壓力和溫度控制。這項技術(shù)其實僅僅是利用自然的水壓,把能量儲存轉(zhuǎn)換而已。就算是高中生,也可以自己在學(xué)校的泳池里復(fù)現(xiàn)這項技術(shù)。
簡單來說,它就是利用路上風(fēng)機所發(fā)的電力,將空氣壓縮入一個埋在深海的氣球叢中,隨著水中的氣壓增大,氣球里面的空氣密度也就越大。
我們都知道在深海中水的壓力足以把鋼板壓變形,而Hydrostor的空氣壓縮法正是利用了這一簡單的原理,儲存壓力。
然后待陸地上的發(fā)電量無法滿足用電負(fù)荷時,水中儲存的空氣,可以在自然水壓下重新排回陸上的電能轉(zhuǎn)換廠。由壓縮空氣驅(qū)動發(fā)電機,壓力勢能再次轉(zhuǎn)換回電能。
200個氣球可以驅(qū)動2兆瓦的電站
我們都知道,迄今為止以風(fēng)能和太陽能為代表的新能源在世界范圍得到了蓬勃發(fā)展,但是阻擋在它的更大規(guī)模應(yīng)用之前的,正是落后的儲能技術(shù)。
一方面,“看老天臉色”的新能源,很難維持發(fā)電的穩(wěn)定性;另一方面,即使發(fā)電狀況良好,用電端的負(fù)荷曲線也很難與發(fā)電曲線完美匹配。
而Hydrostor的“氣球壓縮法”儲能技術(shù),正是解決這一問題的最好方法。不單制造氣球的成本極低,而且它在日常操作和維護時也極其簡單,這就使低成本的儲能服務(wù)成為可能。
目前,Hydrostor公司已經(jīng)在加拿大的Toronto Island建造了第一間示范性儲能工廠。它的儲能氣球離海岸3公里,在水下70米深。它的200個氣球就可以為一個2兆瓦的電站持續(xù)供能4個小時。
最適合偏遠(yuǎn)海島的儲能技術(shù)
現(xiàn)在,Hydrostor公司的這項技術(shù)已經(jīng)不僅僅是一個示范工程而已,它已經(jīng)獲得了為Aruba海島(一個位于加勒比海南部的小安列斯群島最西端的荷蘭海外領(lǐng)地)的第一筆訂單,為它建造一個10兆瓦的儲能設(shè)施,用以搭配這個加勒比美麗海島上的30兆瓦風(fēng)能發(fā)電廠。
對于位處海洋正中的小島來說,上面的居民用電一直是各國政府最頭疼的問題。遠(yuǎn)距離輸電成本太高,而且經(jīng)常面臨線纜損毀等問題;而自建風(fēng)力和太陽能電站,又難以將發(fā)電和用電曲線相匹配。
Hydrostor公司正好抓住了這一小眾應(yīng)用領(lǐng)域,借助極其簡單廉價的技術(shù)滿足這個市場。他們的技術(shù)絕對環(huán)保無污染,同時還可以大規(guī)模復(fù)制。對于所有致力于儲能技術(shù)研發(fā)的公司來說,Hydrostor是唯一一家擁有沿海儲能開發(fā)經(jīng)驗的公司?,F(xiàn)在,他們已經(jīng)在壓縮空氣儲能控制方面處在了行業(yè)領(lǐng)先地位。
“也許,跳出昂貴的電池儲能和復(fù)雜的操控技術(shù),才能看到真正實用的儲能方案,而我們的氣球正是推動新能源技術(shù)上升的重要動力。”Walleghem自信地說。