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可再生能源

加油:阿尔卑斯湖如何变成一个巨大的电池,随时准备为电网供电

彼得·C·贝尔
2020年10月5日

瑞士瓦莱斯州的两个清澈的蓝色湖泊,Lac d'Emoson和Lac du Vieux Emosson,乍一看就像当地冰川喂养的塔恩湖,四周群山环绕,水晶般的空气从附近的勃朗峰山坡上吹落。但第一印象可能会误导人们:这两个水体是世界上最精巧的电池之一Nant de Drance的核心部件,该电池已于8月进入试运行阶段。

这类项目被称为抽水蓄能电站,因为它们通过向上抽水的方式将电能储存为水的潜在能源,随着各国开始将越来越多的可再生能源纳入其能源结构,这些项目变得越来越重要。可再生能源是断断续续的——只有在阳光明媚、风大作的时候才会大量出现——因此,要完全取代化石燃料,它们需要能够全天候满足能源需求,并维持电网供需的微妙平衡。

这就是像南特·德兰斯这样的电池的用武之地。该发电厂通过一条从Lac du Vieux Emoson到Lac d'Emoson的水道发电,该水道位于大约1100英尺以下。在重力的作用下,湍急的水流旋转着发电的涡轮机。当电网有太多的电能时——比如说,在一个风大的夏季周末,当人们下班,工厂关闭时——发电厂通过反转过程,把水抽回上游水库,吸收额外的电力。它可以储存在那里,直到商店和工厂开放营业,当工作周开始。

把湖水注入湖中作为电池的想法可以追溯到19世纪末。但是Nant de Drance在这个主题上有了新的转变,展示了最新技术如何在推动可再生能源上网方面发挥核心作用。所有抽水蓄能电站都可以通过调节下山水流来控制在任何给定时刻向电网输送多少能量。但与传统的抽水蓄能电站不同的是,每台水泵的功率都无法调整,南特·德朗斯的日韩毛片免费视频一级特黄:变速泵涡轮和电动发电机允许运营商精确地泵送电网想要卸载的能量,这样该地日韩毛片免费视频一级特黄的风能和太阳能不会被浪费,相反,它们的电价很高。除了提高电网的效率外,变速电机本身的效率也比固定速度的同类机器更高,在发电时捕捉到更多的势能,并用更少的电力向上抽水。

带电机发电机的洞穴式机房

 

因为Nant de Drance将是抽水和发电的频繁基础上,它需要快速-它是。虽然一个燃煤发电厂需要4个多小时的启动时间,一个联合循环燃气轮机需要2到3个小时,但南特德兰斯的水泵涡轮机可以在100秒内开始产生900兆瓦的能量。当电网突然有了超过它所需的电力时,南特•德兰斯(Nant de Drance)几乎可以做出同样迅速的反应,从发电到将水抽回至维尤埃姆松水库需要6分钟的时间。

通用电气项目总监费宾·舍勒(Fabien Scheurer)说:“这不是一个发电厂,而是一个开关。这种阿尔卑斯山电池的规模也使得它成为一个强大的工具,用来平衡间歇性可再生能源造成的高峰和低谷。当满水时,Vieux Emoson水库可提供约18千兆瓦时的电力。

随着3月中旬COVID-19流感大流行在欧洲蔓延开来,让核电站越过终点线需要额外的工作。舍勒的几百名船员来自欧洲大陆各地。在流感大流行之前,他们中的大多数人一周都要往返于建筑工地,周末跨越国际边界回家。(法国离这里只有几条弯道,意大利也很近。)但随着新的限制措施的实施,回国可能意味着要被隔离并离开工作场所数周。“每个人都意识到,如果日韩毛片免费视频一级特黄像一个大家庭一样呆在现场,而不是到处乱跑,这样更安全,”Scheurer回忆道。

船员们蜷缩在下坝下一个城镇的公寓和酒店房间里,在周末打电话回家,而舍勒和他的军官们则在寻找消毒剂、口罩和其他设备。130人最终在一个COVID-19泡泡里住了10个星期。“压力很大。整个团队在压力下完成了第一单元的第一个转弯,”Scheurer说。“我为这一点感到自豪,就像输出电力一样。”

今年9月,南特德兰斯发电厂的第二台水泵水轮机首次并网发电。“这一过程进展顺利,标志着当前测试阶段的又一个重要步骤,”Nant de Drance SA董事ericwuilloud说。8月,Nant de Drance SA和GE成立了一个集成团队,允许多个单元逐步同步并并行测试,这需要这些复杂操作的完美协调。

他说,由于有两个单位在线,舍勒和他的团队还有大约一年的工作要做,然后所有六个单位都开始运作。该项目12年的大部分时间和21亿美元的投资都用于大型土木工程,比如17公里的地下洞室加上5公里的地下水道,包括比埃菲尔铁塔还要高的竖井。在阿尔卑斯山体内部,施工人员还建造了一个洞穴状的,像教堂一样的涡轮室,两个足球场长。通用电气负责几乎所有的发电厂设备-水泵涡轮机、电机发电机、逆变器、管道等。

“Nant de Drance是通用电气的一个主要项目,”通用电气水力解决方案欧洲总经理Fergus Brady说。“尽管面临许多挑战,日韩毛片免费视频一级特黄的项目团队已经证明了他们对交付的承诺,尤其是COVID-19。”

Scheurer指出,在项目的长期建设过程中,能源日韩毛片免费视频一级特黄场已经发生了根本性的变化,更多的可再生能源上网,储存能源的需求也增加了。它的拥有者将用它80年的生命向瑞士消费者支付。

对于Scheurer来说,在8月份启用第一个单元是职业生涯的一大亮点。

“我在这个日韩毛片免费视频一级特黄已经25年了,”他说。“当你看到你能得到的力量,在这么快的时间里,这是令人印象深刻的。”

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