除了大力建设抽水蓄能电站,中国应该尽量加快压缩空气储能调峰能力建设
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记得有部纪录片西藏有专门的高炮消冰雹的民兵小组。还有短视频说中国退役老式高炮数量世界第一的。现在这种极端冰雹天气日增,应该规划一下应对防护。
减热、减风。
在狂风暴雨预警第一时间,放假停工洒水。算是风雨前夕泼水节。全城市民疯狂洒水,大量蒸发吸热削风从而减轻极端天气灾害。甚至允许抽地下水,相当于腾出一部分地下库容以防涝,尽可能容纳暴雨。
并号召市民自主断电,待机电器尽量断电,无人居住的房屋也暂时切断电闸。一座千万级别人口的大型城市,一年全部设备的待机能耗加起来将近2亿千瓦时。人均每年待机能耗约20度电,而且这个数字还在逐渐攀升。所有新能源电力都必然会在使用后变成热能,而蓄电池储能每天两充两放无助于改善气候,唯有抽水蓄能和压缩空气储能可以改变这种热能的释放时间,从而减轻极端天气灾害。
因此,除了大力建设抽水蓄能电站,中国应该尽量加快压缩空气储能调峰能力建设。
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5月13日补:
2023年中国火电装机容量是年初133556增4.1%约5476=年末139032万千瓦。新能源装机容量新增3亿千瓦,其中光伏新增21678风电新增7569合计新增29247万千瓦。累计装机容量60949+44134=105083万千瓦。水电则是41408.6增1.8%约745.4=42154万千瓦。
以此估算2030年光伏风电装机容量至少有30亿千瓦。七年至少新增20亿千瓦,多则可能新增40亿千瓦以上。
全球光伏2060年则可能增至千亿千瓦左右,36年约81倍,18年9倍,9年3倍。中国产能扩大到每年30亿千瓦以上。
而水光互补电站装机比例一般按发电量是三比一,由于地理气候差异,中国水电4.2亿千瓦最多可配套2.8至4.2亿千瓦的光伏。
那么多光伏只能期望压缩空气储能调峰来解决。否则就只能上火电调峰,比例约四比一。
2023年新增光伏21678按一千小时算可发电2167.8亿千瓦时。
新增火电5476万千瓦按4000小时算可发电2190.4亿千瓦时。调峰能力70%左右,与新增光伏相适应。另有新开工火电约0.7亿千瓦,可配套约三亿千瓦光伏。
如果2060年其他储能调峰能力可解决一半,则火电调峰需要125亿千瓦。
可解决90%则需要25亿千瓦,比现在多11.1亿千瓦。每年新建0.7亿千瓦,需要16年(至2040年)。
每年多加0.3亿千瓦,则2030年可完成。
0.7+1+1.3+1.6+1.9+2.2+2.5=11.2亿千瓦
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生物质与垃圾焚烧发电调峰
二者皆有燃料不足的特性,配套光伏、风电,恰好可以解决问题。(一如龙羊峡水电站常年缺水,配套光伏发电之后就解决了)
此外,在地广人稀的西北地区,生物质也可作为垃圾焚烧发电的一部分。
2022年中国生活垃圾焚烧发电行业累计装机容量为2386万千瓦,同比增长11%,生活垃圾焚烧发电量达到1268亿千瓦时,同比增长17%,
年利用1268/0.2386=5314.333613小时
农林生物质发电累计装机容量为1623万千瓦,同比增长4%,农林生物质发电量为517亿千瓦时,同比增长0.2%
年利用517/0.1623=3185.459026小时
农林生物质主要由灰秆如树枝、树皮、树根,黄秆如麦秆、稻草、玉米杆等组成。相对于生活垃圾,这些都属于易燃烧的有机物。
生活垃圾的成分比较复杂,主要有蔬菜下脚料、食品废物、纸、木头、金属、纺织物、橡胶与白塑料等,如果不通过分类,可燃烧价值很低,并易排放有毒气体。
中国城市生活垃圾含水率高、热值低,会造成炉膛内垃圾燃烧效率低与烟气成分复杂等问题。另外,垃圾燃烧所需要的助燃油又增加了发电成本。
而将生活垃圾与生物质混合燃烧进行发电可解决垃圾发电存在的部分问题。(已有相关实验研究)
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重力储能设想一:集装箱码头起重机回收电力。
所得电能或可用于电动车充电。
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压缩空气储能+自来水供暖供凉
自来水温分为多个档次(例如10℃以下,30℃以上),不同季节按需要供应不同温度的自来水。大城市集中供暖供凉取代百万家用空调。
家庭改装输储水保温设施(包括抽水马桶水箱),水管在室内墙壁环流数圈,日常开启微流量(供暖或供凉),水滴储存在室内水箱之类,进一步保温,使用后废水余热(或冷量)也可进一步设法利用。