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江苏峰谷储能产品测试方法

其次使用电能在终端工具上不存在任何排放;利用风力驱动发电机、波粒二象性直接光转电、地热加热水驱动涡轮、潮汐涨幅进行发电,新能源发电需要将发出的电能储存在储能电站中。为了让新能源发电使用到低成本储能电池。...

江苏峰谷储能产品测试方法,2020年动力电池的报废量将达到28万吨?

28万吨动力电池的梯次利用:远远不够用。

新能源汽车动力电池的淘汰量只恨太少,因为有非常大的二级市场亟需电动汽车淘汰电池并回收,这一领域主要为电力和通信行业;如无法理解的话,则需要再次普及推广电动汽车的真正意义。

用电替代燃油是第四轮能源革命,摆脱石油能源有两点考量:

1、以探明的石油储备量不足2000亿吨,而以目前的全球机动车保有量为标准,年均消耗量超过了57亿吨;以现有技术发现并能开采的石油不足消耗35年,而支撑全球经济发展的基础是运输,不论航空、航海、陆运都离不开石油,但石油消耗殆尽已经是短期内可以预见的问题,那么一旦石油消耗完这个世界将如何运转?

2、石油作为能源只能以燃烧产生的热能通过热机转化为动能,在转化的化学反应过程中必然会出现倍数级的尾气排放,造成全球温室效应、空气质量下降、病菌病毒变异等诸多问题的因素中,燃油动力交通工具的尾气是“元凶之一”;于是为了生态环境以及人类的健康,让必然会有排放的石油退出历史舞台则为全球话题。

而作为交通工具的动力元,除燃效很低的外然与内燃式热机以外,电动机是最理想的选择,因其能量转化效率可超过90%,使用这种机器有能力替代燃油车;其次使用电能在终端工具上不存在任何排放,因为这是电磁场转化为动能的过程;再次为绝对重点:电可以无限永久的获取,不会像石油一样面对枯竭。

获取电的方式

上文说明了电动汽车有取代燃油车的能力,但这还不是普及推广的第一考量;因为目前获取电的主要方式仍为火电,火电消耗的仍然是化石能源,这种方式同样有排放且会消耗完能源,所以如何让获取电能的方式足够清洁,同时取之不尽才是重点。

出于这一思考目前转向了【风、光、地热、海洋等方式】,利用风力驱动发电机、波粒二象性直接光转电、地热加热水驱动涡轮、潮汐涨幅进行发电,这些自然发电方式能无穷无尽,不过利用这些方式发电也有发展障碍,那就是储能。

新能源发电需要将发出的电能储存在储能电站中,之后根据峰谷电耗与发电量的峰谷变化并网送电;然而储能必须用电池,储能电池也只能选择使用寿命很长的磷酸铁锂或高镍类电池,但直接生产电池的超高成本是任何国家都无力承担的,那么战略转型难道就要搁置了吗?

答案显然是不会的,为了让新能源发电使用到低成本储能电池,这些电池被安装在汽车上作为动力电池首先使用,在汽车C端创造一次巨大的价值后能抵消一部分成本;其次动力电池在经过8~10年的使用后内阻加大、充放电性能下降,自此不再适合汽车使用。

但是这种状态的电池很适合电力储能领域继续使用,因其发电和送电同步可以稳定SOC数据,那么在这一阶段以低成本收回动力电池,用在储能电站使用30~50年,期间为全人类创造的价值有多大呢?

所以动力电池只恨太少不会嫌多,仅通信领域的一个铁塔就能消化掉1000万台电动汽车的电池,以目前仅占全部发电量30%比例的新能源发电,28万吨电池对于发展无疑是隔靴搔痒而已;电动汽车与新能源发电和能源变革为三条交织的线,看待电动汽车要宏观的分析全局,这不是单一汽车领域的问题。

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储能有什么用处?

(1) 储能用于平抑功率波动。风电、光伏等分布式可再生电源出力的波动性将引起配电网功率的波动,利用储能系统快速充放电特性,减小可再生能源并网对配电网的冲击,增强配电网的可控性。

(2) 储能用于负荷削峰填谷。利用储能系统实现用电负荷的时空转移,延迟配电设备容量升级。基于动态规划的电池储能系统削峰填谷实时优化,提出了一种基于动态规划的实时修正优化控制策略,可在优化模型中引入充放电次数限制和放电深度限制等非连续约束条件,并通过将电池电量离散化等方法解决含有非连续约束的优化问题。采用恒功率充放电策略对储能进行控制,并就储能削峰填谷优化模型进行了研究,针对模型约束中的非线性和变量不连续问题,提出一种适用于该模型的简化计算方法。

储能在负荷削峰填谷领域应用广泛,国内用户侧锂电池储能电站目前已建成投运,参与用电侧的峰谷调节,尝试峰谷套利,可实现配电网侧削峰填谷、调频、调压和孤岛运行等多种应用功能。

(3) 储能用于改善电能质量。将储能系统接入配电网中,通过控制策略双向调节其有功功率和无功功率,达到稳定配电网公共连接点处的电压,并抑制其负载波动的目的,从而改善配电网电能质量。以超级电容作为电能质量调节器,分析了其电路拓扑结构,采用非隔离型双向DC/DC变换实现直流电压的转换,应用电压源型变换器实现DC/AC变换。该电能质量调节器可以消除电源电压的暂降、不对称和闪变对负载的影响,在不对称负载时抑制负载的负序电流对电源的影响。

为什么发达国家都选择了核电?

最近日本要把核废料排放到太平当中,这让我想起韩国电影《汉江怪物》,电影描述了汉江由于遭到核辐射,因此鱼进化成会吃人的怪物。日本把核废料排放的海水当中,未来会有多少“怪物鱼”从海里冒出来呢?对于这个问题,显然韩国人吓得不轻,声讨、游行,甚至召唤日本大使。

然而隔着黄海就是渤海湾,核辐射对我们国家的影响也不容小觑,未来打上来的鱼能不能吃,我不知道,但是核辐射检测仪,却销量走高。

为何要发展核电?

既然核电这么危险,我们为何还要大力发展核电呢?电能对于我们的重要性毋庸置疑,以后不仅汽车是电动的,甚至我们吃的食物也要依赖于电能生产。过去我们生产粮食,主要依赖于土地,你可耕地面积有多少,也就意味着你能够生产多少粮食。

可是随着电能转化光能技术的发展,人类就可以通过工厂模式生产粮食,只要拥有足够的电能,就能够摆脱对土地的限制。之前电能转化为光能利用率不到1%,因此成本高企,粮食工厂没有得到发展,目前光能转换率已经达到30%,未来还能超过50%以上,因此利用电能生产粮食只是时间问题。因此通过各种途径发展电力,对于我们国家未来的意义是毋庸置疑的。

过去我们国家的发展严重受制于石油,当然整个世界也都是如此,除了那些产油的土豪们。各个国家为了保障自身的石油安全,常常不惜兵戎相见,例如两伊战争、海湾战争等。而我们为了保障自身的石油安全,也是想尽各种办法,比如在巴基斯坦建瓜达尔港,建立横跨中亚的石油运输线。

可是对于电能的开发,我们也遇到了前所未有的困境,之前我们的火电占比达到70%,其中绝大部分是利用煤来发电,随之而来的就是环境问题,城市严重受到雾霾影响。很多人说,不是还有风能和太阳能吗?

如果你去过新疆、内蒙,可以看到大片的风电场,很遗憾地告诉你,这些风电场大部分都没有入电网。由于风能输出不够稳定,导致很多地方的风电一直无法进入国家电网。

太阳能更不用说了,白天的时候还好,到了晚上用电高峰期,却指望不上他了。虽然近些年储能技术一直在快速发展,但是要把白天的太阳能储存到晚上使用,成本还是太高。火电更不用说了,由于对环境有严重破坏作用,受到严格管控。

如果我们需要摆脱对化石能源的依赖,依靠风能、太阳能是不太可能的,那么现在唯一选项就是核能了。可是近年来,核能的发展也蒙上了一层阴影,自从9年前日本福岛核电站核泄露之后,各国对于发展核能都持谨慎态度。

过去9年了,日本不但没有能够控制福岛核电站,反而告诉大家,这事我撑不住了,大家都要担待着点。日本要把储存在核电站内部的核污染水,排放到太平洋当中。平均每天,日本要向核电站当中注入170吨水,用于降低堆芯的温度。

由于这些海水是直接和反应堆接触,因此里面含有大量的碘-131、铯-134、铯-137等放射性元素,一般情况下,这些高污染的放射性海水需要存放30-50年,才能降低到当初的1%。可是日本福岛存储能力非常弱,过去建造的罐子,现在都开始老化漏水了,如果不能够把这些海水稀释,排放到太平洋当中,未来无疑会影响到整个日本的东北部地区,甚至像切尔诺贝利一样,成为一个无人区。

在过去9年时间里,日本也想了各种办法,比如把这些放射性海水注入到地层深处,但是这种办法会污染地下水,随后他们又想到把这些废水直接电解成氢气和氧气排放到大气当中,这无疑会加速污染扩大。

所以把这些污水排放到大海当中,是目前最好的解决办法。当然这些核污染的海水并不是一次排放到太平洋当中,而是之后30年,用特殊船只,沿着日本从北到南1500公里的海岸线均匀抛洒,防止污染水集中在福岛附近。

所以未来几十年,谁离日本最近,被污染的情况也就越严重,所以我们看到韩国最为恼火,召见日本驻韩大使,进行严厉交涉。其次受影响的是哪些地区呢?我国环渤海以及长三角地区,当然美国西海岸也会受到影响,但是影响程度会弱很多,这也是美国比较淡定的原因。

是不是我们以后不建核电站了?

从国家新一轮核电发展规划当中看到,核电还是要继续发展的,而且要由2016年3.5%,提高到2035年的10%左右,虽然没有之前规划那么高,但是也要稳步持续推进向前发展。尤其是在“碳达峰、碳中和目标”前提下,发展核电仍然是一条有效路径。

当然我们的核电依然会建在沿海地区,一方面大部分人口集中在沿海地区,另一方面,当出现重大危机的时候,海洋依然是防范风险最大的保障。很多人又会说,不是有日本的例子吗?怎么还把核电站建在海边呀?

首先说日本福岛这次核泄漏,有天灾,也有人祸,换一个角度来说,人祸的因素占比更高。最直接的原因当然是2011年3月份史上最强的9.0级特大地震,以及其所引起的几十米海啸。这当然是不可抗力,但是福岛核电站对此是早有预案的,之所以预案失效,其实是福岛核电站有意为之。

我们通常认为,断电之后,发电站就不会工作,但是核电站不同,核燃料并不会因为停机而停止衰变反应。如果不能有效降温,反应堆堆芯温度会持续升高,像火山熔浆一样,融化周围所有能遇到的物质。

所以正常情况下,我们会把这些燃料棒放在水里降温,但是海啸发生的时候,这些抽水泵却停止工作了。如果能够及时向反应堆当中注入海水,这些核燃料至少能够包裹在一个大钢壳里。可是福岛核电站担心数十亿的设备因为海水漫灌之后会受损,因此迟迟没有把海水灌入。

正是福岛核电站工作人员的犹豫,导致20多小时之后,海水才灌入,可是此时燃料棒已经融化了钢壳,导致核电站周围300多公里地方都受到核辐射污染。

如果当初能够及时灌入海水,让海水冷却钢壳,是能够确保核污染不会扩散的。然而正是福岛核电站工作人员的犹豫,才让整个事态发展到今天一发不可收拾。在这9年时间里,日本整个渔业遭受到重大冲击,不但进口国十分害怕,甚至还带动辐射监测设备的脱销,本来是专业检测设备的盖革计数器,现在进入千家万户。随着恐慌情绪的蔓延,整个环太平洋渔业都会受到影响,尤其是我们国家环渤海地区。

核电站有危险吗?答案是毋庸置疑的,然而核电技术发展到今天,安全性已经大幅提高。核电站的原理就像我用几条燃料棒插在水中,把水加热,然后通过水的热量来发电,和我们通常的燃料棒不同,核燃料棒通常会“燃烧”好几年,直至衰变成乏燃料才会停止供热。

核电站安全吗?

我这么一说,似乎核电站工作原理挺简单的,那么核泄漏事故是如何发生的呢?拿最严重的切尔诺贝利核电站泄漏为例,从事后的角度来看,这起事故完全是人祸所导致的。

切尔诺贝利核电站因为资金受限,采用了“石墨沸水堆”的方式让给芯堆降温,相对于现在流行的重水降温,成本上会降低很多,但是反应时间上也要求更加迅速。然而切尔诺贝利核电站在1986年4月份接到一份任务,要测试在极端情况下核电站的应急措施,相当于我们的消防演习,需要点一个煤气罐,然而这个“煤气罐”真的就爆了。

当时假设,如果全国大停电,需要用柴油机给冷却塔供电,但是柴油发电机从启动时间需要1分钟,而反应堆十几秒都等不了,这就导致在不到一分钟时间里,整个悲剧就发生了。

之前网上说,如果核电站遭受攻击,会不会像影视剧里那样产生核爆?其实所有的事故都是核泄漏,而不是核爆,核爆需要极高的浓度,要超过90%以上,而目前核电站的铀浓度不到5%,所以根本不会产生核爆。

目前的核电站有4层保护,第一层用锆合金做了一个金属外壳,这个外壳能承受1300°的高温,能够保证即使停水之后,几十秒内也不会被融化;第二层是反应堆的压力容器,这个容器厚度超过3米,任何外力攻击都不可能穿透;第三层和第四层都是几米厚的钢筋混凝土,这些混凝土像包粽子一样,把核反应堆严密保护起来。

而福岛核电站是建设比较早的核电站,整个外壳只有一层,而且只有1米厚,所以当钢壳融化之后,迅速扩散到自然界。即使在福岛核电站发生泄漏的2011年,整个辐射也没有超过0.018毫希沃特,什么概念,我们胸部CT是10毫希沃特,地铁安检是0.01毫希沃特,也就是说相当于你过地铁安检时候的辐射量,对人体组织的影响微乎其微。

核电站的建设确实也受到福岛核危机的影响,比如福岛核事故发生之后,德国关闭了17个反应堆中的8个,并且要求在2022年关闭所有的核电站。法国也要求所有核电站停机整改,这导致整个法国电力供应迅速紧张。

福岛核电站事故也给我们一些警示,今后核电站的安全等级肯定会越来越高,当然建设成本也会大幅提高,但是从更长远角度来看,核电不仅更加便宜,而且更加环保,也让我们国家更早完成“碳中和目标”。

如果横向比较,我们国家核能占比还是比较小的,虽然韩国抗议声音最大,但是韩国核能占比达到35%,其次日本28%,随后是俄罗斯是18%。我们国家目前核能占比只有4%,如果要在2035年达到10%,要求在这15年时间里增长300%以上。

所以未来,我们还是要发展核电,不能因为福岛核泄漏问题而止步不前,同时我们也会更加谨慎,需要我们把核电站建得更安全。如果真的担心,那就也买一个核辐射检测仪,吃海鲜之前检测一下。

储能冬天是淡季吗?

首先要肯定储能冬天不是淡季,储能是一年四季都没有淡季。

储能原来是石油油藏中的一个名词,即表示储存油气的能力。现在是指通过介质或设备把能量存储起来,现在储能是指把晚上低谷电能存储起来,到白天峰谷用电再释放出来,这样可以更加合理化的使用电能。

电动汽车不等同新能源?

三个问题

电动汽车等同于新能源,准确叫法应为:使用新方式获取电能并促进新能源发展的电动汽车,为什么这么称呼呢?

电动汽车用电是毫无疑问的,消耗的电量还不足新能源发电的1/10,理论上完全不需要用火电。所谓新能源发电科普中国为其定位为风力、光伏、海洋能、生物质能等,使用这些方式获取的电能叫做新能源·电,同理使用这些电的车也可以新能源汽车。

而新能源发电中核电要求24小时等量、风电夜间发电量更大,但事实情况是夜间用电量相比日间是少很多的,所以出现了大量的弃电。电动汽车充电往往在夜间,对于消耗这些电能平衡峰谷电耗是有相当作用的。除这一作用以外电动汽车的核心·动力电池也有很大价值,在汽车使用之后内阻变大充放电效率降低,作为动力电池已经不合格了,但这种大内阻的特点正适合作为储能电站使用。

换个角度考虑问题,电力领域需要大量的储能电池来说补充储能的不足,但直接制造电池使用的成本会很高;那么首先把电池使用在汽车上,不仅能调整峰谷而且在创造了一次价值,且回收梯次利用电池的价格也能降低很多。

实际是让储能电池首先扮演动力电池的角色,之后梯次利用才是回归正途,也就是说电动汽车只是发展新能源发电的其中一个环节,在新能源的整个循环中扮演重要的角色当然可以叫做新能源汽车,这点是没有争议的。

至于骗补情况确实存在,部分量产车品牌只有依靠补贴才能勉强维持产销,甚至拿同一批电池重复装车,不过这种情况只是早期出现过目前已经没有了。现在的问题是这类品牌并不能促进行业技术发展,其作用目前仅是以共享汽车推广电动汽车的影响力、其次是补充公共出行交通的盲点。

所以也不能说这类品牌毫无意义,只是随着行业技术发展最终都会被淘汰,优胜劣汰的竞争法则不会变,但在这一过程中已经不是骗补了。

氢燃料电池增程式汽车本身就是骗局,这种车与电动汽车本质没有区别,只是多出了增程器,同样要有储能电池、使用电机驱动,原理和发动机增程器电动汽车完全一致。

然而制氢的成本相当的高,以消耗石油和天然气以外的方式制氢只有电解水,制造一公斤氢需要消耗60kwh左右的电能,而一公斤氢只能供汽车行驶百余公里,但同样的电却能让电动汽车行驶超过400公里,还有什么必要制氢呢?

其次氢燃料增程式电动汽车与燃油动力增程式电动汽车相比能耗也更大,氢车的能耗基本相当于百公里7~8L油耗的燃油动力汽车,然而燃油增程电动同级别汽车油耗不过2~3L/100km,差异是非常大的。

最后是氢燃料在运输、贮存中的成本和风险极高,液态氢需要高压低温氢罐,能量密度是TNT炸药的几十倍,而公路上大部分还是燃油汽车。两种车辆一旦碰撞并且达到泄露氢的理想闪爆环境,普通的氢燃料小车也能炸出小型陨石坑。

这样的氢燃料增程式汽车有一点普及的意义吗?某加氢站一公斤1100日元约合人民币66.5元,5公斤氢气约合47.6升92#汽油,貌似用车成本也不比燃油车低啊。所以不用说氢燃料汽车是否环保,用车人不会为环保车买单但一定会为节油车买单,氢燃料汽车普及的可能性微乎其微。

日本推行氢燃料汽车只是因为在白金点火时代储备了大量的铂,铂在化油器上可以使用但化油器的时代已经过去了;没有能够垄断只能换个方向在能消耗铂的氢车上消耗,其初衷也不是为了环保而是很凶险的。

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