愛爾蘭:把水和風變成能源出口

在風力發電方面取得的進展,使得優良風場的發電機能高效運作。然而,即使是在最好的風場,風的易變性也能使其從一無所有到生產供大于求的輸出功率。如何穩定地輸出風能呢?這已經成為一項重大的研究課題。
在美國科學促進會的年度會議上,一個能源儲存專題小組涉及了都柏林三一學院研究員伊戈爾·什韋茨的一段談話。什韋茨參與規劃了一個大膽的計劃—即“愛爾蘭精神”,此計劃將會使該國西海岸的大片地區變成可再生能源基地。如果此項計劃得以充分執行的話,愛爾蘭最終甚至可能從愛爾蘭海下輸送電力到英國。
位于大西洋的西愛爾蘭風力穩定。據什韋茨的說法,隨時間的推移,風已經剝離了崎嶇的海岸地區的優質土壤,因此,既不適于耕作,也不適于居住。所有這些都使此地成為海岸風力發電的完美地點。比起在歐洲人口密集的近海地區建造發電機,其建造和維護費用會大大降低。
當然,所有這些并不能改變風具有間歇性的特點。但是稀少的人口和貧瘠的土壤可以使“愛爾蘭精神”計劃通過抽水蓄能電站技術來進行能源儲存。
抽水蓄能電站技術是一項成熟的技術,已經美國和歐洲進行使用。所有它需要的,是兩個不同海拔水庫。當能量供應足的時候,水抽入上層水庫。當需要電能的時候,水回落到低層水庫并在此過程中產生出水電。然而,這就需要有兩個大小適當的水庫和穩定的水源供應。因此,歐洲最大抽水蓄能電站的功耗只有9千兆瓦小時(Gwhr)。
“愛爾蘭精神”計劃確定了60個上層水庫電站,其中大部分可容納100千兆瓦小時(Gwhr),其中有一些容納的更多。下層水庫呢?將會是海洋,這就避免了水持續供應的問題。在“愛爾蘭精神”計劃正在研究的四個地區中,穩定的風已經帶走了肥沃的土壤,同時留下了防滲層,這使得鹽水不能從水庫大量滲漏。
多數情況下,該項目已確定的峽谷離海洋只有幾千米,但是要高出海平面幾百米。在一些位置,單支線的土地擁有足夠的大峽谷來建造幾個水庫。該計劃打算建造與景觀融為一體的泥土材質水庫,埋藏從水庫通往海洋的管道以及建造整個抽水/發電站。同樣也將使用可由木桿支撐的低功率電線,以減少對景觀的改變。
總體規劃是,風力發電不會被直接放置在輸電網絡上。相反,將會對電力進行匯總并儲存在水庫中,之后變成持續的基礎電力。這些水庫還將伴有足夠的緩沖區,總體上(除過非常情況)能源不會被干擾到。什韋茨猜測,根據歷史上的風力發電模式,大約每隔五年會出一次狀況。
如果該項目進行的速度足夠快,什韋茨認為電力可能會成為愛爾蘭的出口產品。他指出,面對歐洲增加可再生能源的使用的呼聲,英國的很多煤炭和核能電站即將結束其壽命。當地的電價可能會上漲,使得在愛爾蘭海鋪設直流電源線成為切實可行的選擇。
這一切都切實可行嗎?此計劃的相關一切技術都相當成熟,所以在技術上沒有理由不能實施。作為最大的擔憂,我覺得只有一件事:在高層水庫大規模儲存海水方面,我們沒有任何經驗。海水滲透很可能會影響當地環境,所以其結果很難預料。
即使有上述擔憂,這也是一個非常令人動心的計劃。世界最終將需要一種可以持續的方式來維系自身。無論接下來是哪種方式,儲存毋庸置疑占有一席之地。這是第一個我見過的最為實際的高效能源儲存模式。
(來自cnbeta.com)