E.ON公司还提及了其与澳大利亚合作伙伴共同兴建另一处抽水蓄能发电站的计划。项目预期达到300MW装机容量(项目名称为Riedl),在2014年之后开工。
Ihl说:“大体上讲,抽水蓄能发电站能够用来存储过剩的风能,而这正好适用于Waldeck,Riedl项目也将被用来存储可再生能源。”
大型PHS机组一个不得不提的例子就是位于密歇根州的Ludington抽水蓄能发电站。其距离密歇根湖东岸363英尺远的2.5英里长1英里宽110英尺深的蓄水池可以产生1872MW的电能。
每天晚上,6台可逆式涡轮发电机,每一台额定功率312MW,在低耗电时间段将水反向抽至高水位蓄水池内,Consumers Energy公司政府和公共事务部区域经理Dennis Mckee说道。在峰值耗电时段,蓄水池开闸放水,驱动涡轮发电机反向转动产生电能。
Ludington每天所需的发电量和抽水量都不同。根据用户需求和峰值电价,可以使用一台涡轮发电机或者全部六台涡轮发电机。
“我们可以在三分钟内让312MW的机组运行,我们同时开启6台机组的记录是耗时11分钟,”McKee说道。虽然没有直接与风能输入相连,Ludington抽水蓄能发电站仍旧可以使用来自于电网的任何能源用于抽水作业。根据可用过剩能源量的大小,可以在未来对风能进行存储。今天,“由于具有无与伦比的快速提高供电量的能力,发电厂为平衡区域能源供给和需求起到了更大的作用。”McKee指出。
压缩空气蓄能压缩空气能源存储的原理是在每日的非峰值耗电时段利用多余的电能将空气压缩注入洞穴、废弃矿井或者其他地下空间。为了能够产生峰值需求电力,压缩空气浴天然气混合后在改进的天然气涡轮机-发电机组中燃烧。目前已知只有两处压缩空气蓄能发电厂进入了商业运营——一处在德国Huntorf(290MW,建设于1978年),另一处在阿拉巴马州Mclntosh(110MW,建设于1991年)。与电网相连的任何能源都能够用来将空气注入存储容器中——包括风能。
压缩空气蓄能系统的作业模式面临着一个有趣的问题。由于空气的输入压力很高(1100psig,76.9bar),相比于传统天然气涡轮发电厂,CAES产生同样的电能所需要的天然气更少。但是基本的CAES过程需要使用额外的天然气在热循环的气体释放部分之前重新加热,以补偿空气压缩过程中损失掉的热量。现有发电厂的效率是42%到50%。
各种过程优化和研发(R&D)正在如火如荼地开展CONTROL ENGINEERING China版权所有,目的就是使CAES发电厂效率更高,例如存储压缩过程中的发热,在气体释放之前利用这些热能重新加热,这样就可以避免使用额外的天然气。新型的压缩空气蓄能发电厂正在计划和审批进程中。发展还聚焦于地上压缩空气蓄能控制工程网版权所有,以降低成本简化安装过程。
一些小型的企业受到行业和政府的支持,正在推进CAES技术的研究。SustainX就是这样一家公司,它开发了“等温压缩空气蓄能”技术并获得了注册商标,这种技术能够在气体压缩和释放阶段保持气体温度和周围环境温度相近。这种技术能够最小化能量损耗,但是要求全过程中极高的热交换效率。等温释放技术在产生电力的过程中无需燃烧额外的天然气,SustainX称。模块化的地上等温压缩空气蓄能发电厂规划在大型储罐和过程管线周边,标准的机械系统可以轻松地实现与可再生能源的整合。
等温压缩空气蓄能的发展始于小型试点发电厂。目前,SustainX公司正在建设一套2MW输出的系统,预期在2013年上半年投入使用。