在瓶中捕风 - 彭博社
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未来正在爱荷华州达拉斯中心外的风吹玉米和大豆田下成形。在爱荷华储能公园,一个地方公用事业联盟正在应对可再生能源领域最棘手的挑战之一:如何储存风力发电机在需求低时产生的多余能源,以便在需求更高时使用。
该小组正在建立一个系统,将附近风电场产生的多余电力引导到一个大型空气压缩机(图示)。该压缩机连接到一个深井,向砂岩层中泵送空气。大约3000英尺深,并被致密的页岩从上方密封,孔隙砂岩就像一个巨大的气球。稍后,当电力需求上升时,这一流动会被逆转。当腔室排空时,一股空气会通过管道流回天然气发电机,提升其效率超过60%。
这种技巧不仅捕获了可能被浪费的风能。它还让公用事业在需求高峰和价格最高时出售储存的能源,公园的发展主任肯特·霍尔斯特说。在能源部的资金支持下,爱荷华州、明尼苏达州和达科他州的100多家市政公用事业共同出资2亿美元建设这个268兆瓦的系统。该项目于2003年启动,预计将在2011年上线。
尽管爱荷华州的压缩空气储能(CAES)项目将是首个储存绿色能源的此类项目,但它可能很快会有同类项目。在德克萨斯州西部,TXU公司(TXU)正在与壳牌风能合作,建设一个容量为3000兆瓦的大型风电场。这些公司希望将风电场与一个CAES系统连接,该系统将空气泵入地下盐穹。新墨西哥州和墨西哥湾沿岸也在探索其他潜在的CAES地点。全国范围内,电力研究所估计,美国超过85%的地区具有可以支持该技术的地下特征。
目前,根据能源部的桑迪亚国家实验室,CAES是存储非常大容量电力的最低成本方式。虽然美国电力公司(AEP)和西门子风能(SI)正在测试容量为一兆瓦或更多的卡车大小电池,但大型电池依赖于昂贵的特殊化学品。相比之下,CAES结合了价格较低的工业机械和地球的免费储存能力。而且,电池的使用寿命以小时计,而爱荷华州项目下方的地质结构可以储存大约20周的空气供应。
尽管不可预测,风能是美国增长最快的可再生能源形式。在过去五年中,风电场的产量增长了十倍,超过12,000兆瓦,约占美国总供应的1%。其支持者预测,未来风能可能提供10%或更多的国家电力。在西班牙和丹麦,这已经成为现实。
也许地下储存技术将帮助风能实现其潜力。“在短期内,它最有可能被公用事业公司采用,”桑迪亚储能专家加斯·科里说。
亚当·阿斯顿