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儲能是一個已解決的問題煤炭

解決的問題2025-07-0808:17·陳講運清潔能源2023年，太陽能發電裝機容量是所有其他發電技術總和的兩倍。能源生產的未來是太陽能光伏發電，以風能為支撐，以及平衡風能和太陽能間歇性的儲能。至少需要過夜儲能。目前，抽水蓄能（PHES）為電力行業提供了全球總量的90%以上。電池的重要性日益增加。需求管理是一項重要的發展-例如，當需求低而供應高時，可以為工廠中的電動汽車、熱水箱和蓄熱器充電。電動汽車還提供車輛到電網（V2G）的“車輪電池”。火力發電廠（煤炭和天然氣）可以跟隨負載并類似于存儲。例如，在澳大利亞的國家電力市場，燃煤發電廠通常會將白天的產量縮減到晚高峰期的一半。有些人甚至在中午完全關閉幾個小時。動機是避免在陽光明媚和刮風的日子里出現負價格。例如，該圖顯示了4期間從午夜到午夜的發電量th2024年10月，澳大利亞國家電力市場（為2000萬人提供服務），包括煤炭（棕色和黑色）、天然氣（橙色）、水力（藍色）、風能（綠色）和太陽能（黃色）。電力需求在中午左右達到27GW的峰值。紅線下方的區域表示PHES充電和電池存儲。從0700到1600的價格為負值。煤電從中午的7吉瓦到晚間高峰的15吉瓦不等。功率曲線圖片來源：ISES儲能由于化石燃料發電站因老化和來自低成本太陽能和風能的競爭而關閉，必須通過大規模儲能來填補這一缺口。當太陽能和風能的量小于50%左右時，最好使用存儲容量為幾個小時的電池。最終，需要大量的能量儲存，以覆蓋一夜和幾天的多云天氣。這就是PHES的作用。將電池和PHES相結合的混合存儲系統優于單獨的任何一種技術。電池的儲能成本相對較低（$/GW），但儲能成本較高（$/GWh）。PHES的儲能成本高于電池（$/GW），但儲能成本（$/GWh）要便宜得多。混合動力系統既有廉價能源（GWh）又有廉價電力（GW）。在混合動力系統中，存儲可以收取存儲費用。在平靜和多云的時期，大型PHES儲液罐可以24/7全天候為電池充電一周。例如，具有350GWh儲能和2GW發電功率的PHES系統可以在一周內每天為12節4小時電池充電（48GWh）。這種混合動力系統實際上具有370GWh的儲能和12GW的儲能功率。純電池系統在第一天后會耗盡能量，而純PHES系統將動力不足。另一個優勢是，電池可以在中午前后以12GW的功率收集負電價4小時，并在接下來的20小時內對大型但低功耗的PHES系統進行涓流充電——并且在PHES系統滿員之前的一周內每天這樣做。換句話說，混合動力系統在12GW的峰值電價下收獲，并以負電價充電。全球抽水蓄能地圖集列出了820,000個站點，總儲能量為8600萬GWh。這相當于大約20000億輛電動汽車的有效存儲量，遠遠超過世界所需的存儲量。因此，只需要最好的網站。關鍵成本參數是大水頭（上下水庫之間的高度差，最好是600-1600m）、大水巖比（大量水被相對較小的巖壁蓄水，最好是15-50）和短壓力隧道（幾公里）。非凡的PHES站點具有極低的資本成本。適用于普通水電項目的成本估算不適用于優質站點。Atlas中最好和最差的地點的資本成本相差10倍。由于大多數地區都有大量過剩的站點，因此只需要開發最好的站點。重要的是，PHES是資本密集型投資，但預期使用壽命比電池長得多。在世界大多數地區都可以找到非常好的PHES站點，而且資本成本非常低。例如，澳大利亞正在建設的Snowy2.0PHES系統預計350GWh存儲的資本成本為80億美元，相當于每千瓦時23美元（$8B/350GWh）。這比同等電池的資本成本低約10倍。澳大利亞有數十個成本相似的潛在地點。許多地區的PHES潛力比澳大利亞更高，包括數千個指示性資本成本為10-15美元/kWh的站點。最好是50到5000GWh的大尺寸，分別足以容納100萬和1億富裕和完全電氣化的人。該圖顯示了全球500GWh站點的位置。北歐是一個明顯缺乏優質遺址的地區。幸運的是，巴爾干地區具有出色的PHES潛力，足以為歐盟提供所需的所有存儲。阿特拉斯在地圖集中，最佳地點標有星號（成本等級AAA）、三角形（等級AA）或深紅點（等級A）。綠地意味著2個新水庫;Bluefield使用現有的水庫;Brownfield使用了一個已廢棄的礦井;Turkeynest的意思是平地。用戶可以平移、縮放、旋轉和傾斜。單擊水庫或隧道路線會產生不同的信息彈出窗口，其中包含26項詳細信息。可以在左側窗格中選擇2到5000GWh范圍內的不同大小。選擇MapSettings/3DTerrain以獲得3D視圖。平地上的渡槽或低壓隧道通常允許較短的壓力隧道。新輸電的成本通常可以與新的太陽能和風電場分攤。大多數Atlas站點都在河外，不需要在河流上建造任何新的水壩。包括一個指示性成本模型。