新能源时代带来的技术革新之产业链

  •   2022-05-20/15:47
  • 此前,我们总结了新能源车的发展带来的技术创新,其内容主要偏向整车。但是我们也要知道,一个新兴行业的诞生从来都不是凭空出现,而是伴随着一系类的上下游产业链。这一次我们就来看看新能源产业链上的新技术。

    冷热电三联供

    冷热电三联供系统(Combined Cooling Heating and Power,CCHP)利用天然气等燃料通过燃气轮机、内燃机等设备燃烧发电,回收发电过程中产生的余热,利用余热产生冷或热能来满足用户的负荷需求,是一种将发电、制冷和供热集中为一体的高效供能系统。

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    作为传统热电联产CHP的扩展,冷热电三联供CCHP不仅可以满足发电需求,同时释放的热量将成为副产品被回收利用,作为空间加热,水加热以及空间冷却的热源。该技术常常应用于建筑物的空调设备,而吸收式制冷机产生的电能与废热之比可以通过变化来满足特定的要求。

    电转气技术

    可再生能源发电具有发电间歇性和可控性差的特征,对其大量并网运行带来了很大挑战。电转气技术利用氢气将传统电力系统和天然气系统之间隔阂打破,让电力系统和天然气系统间的能量双向流动成为可能,促进了气—电网络的深度融合,也为解决可再生能源发电的波动性问题提供了新途径。电转气技术是一项未来多能源系统的重要支持技术。

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    电力转气体技术,是电力转换为气体燃料的技术。方法是将电力通过电解的方式将水分解为氧气和氢气。氢气可以作为储存能量的手段,所以这种用途也被成为氢储能。氢气可以传输给加氢站,提供给氢燃料电池(Fuel cell)汽车使用。氢气还可以进一步合成甲烷,引入天然气管道。

    相变储能技术

    相变蓄热是一种以相变储能材料为基础的高新储能技术。主要分为热化学储热、显热储热和相变储热。热化学储热虽然蓄热密度大,但不安全且蓄热过程不可控,严重影响其推广应用。显热储热是应用最广的一种储热方式,然而它的储热密度小。相比之下,相变储热的储热密度是显热储热的 5~10 倍甚至更高。由于具有温度恒定和蓄热密度大的优点,相变蓄热技术得到了广泛的研究,尤其适用于热量供给不连续或供给与需求不协调的工况下。相变储热系统作为解决能源供应时间与空间矛盾的有效手段,是提高能源利用率的重要途径之一。相变储热可以分为固–液相变、液–气相变和固–气相变。然而,其中只有固–液相变具有比较大的实际应用价值。蓄热技术是提高能源利用效率和保护环境的重要技术,可用于解决热能供给与需求失配的矛盾,在太阳能利用、电力“移峰填谷”、废热和余热的回收利用以及工业与民用建筑和空调的节能等领域具有广泛的应用前景,是世界范围内的研究热点。

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    相变储能利用的是材料在从一种物态到另外一种转换过程中热力学状态(焓)的变化。比如冰在融化为水的过程中要从周围环境吸收大量的热量,而在重新凝固时又要放出大量的热量。这种吸热/放热的过程中,材料温度不变,即在很小的温度变化范围能带来大量能量的转换过程,是相变储能的主要特点。

    物联网虚拟电厂 Virtual power plant

    近年来,虚拟电厂的提出是为了整合各种分布式能源,包括分布式电源、可控负荷和储能装置等。其基本概念是通过分布式电力管理系统将电网中分布式电源、可控负荷和储能装置聚合成一个虚拟的可控集合体,参与电网的运行和调度,协调智能电网与分布式电源间的矛盾,充分挖掘分布式能源为电网和用户所带来的价值和效益。虚拟电厂主要由发电系统、储能设备、通信系统构成。

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    虚拟电厂在统一感知、实物ID应用、精准主动抢修、虚拟电厂、智慧能源服务一站式办理、大数据应用等领域,为电网企业和新兴业务主体赋能。以综合能源服务平台为例,对于可以应用入口将能效服务共享平台、省级客户侧用能服务平台、新能源大数据平台、车联网、光伏云网、智慧能源控制等系统,发挥规模化集聚效应;对外则可为各类新兴业务主体统一提供并网、监控、计量、计费、交易、运维等平台化共享服务。未来,虚拟电厂将凭借其自身的多种优越特性进一步“侵入能源市场”。


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