發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目康明斯：固定式儲(chǔ)能技術(shù)了解下菲亞特

隨著新一輪能源的興起，秉持引領(lǐng)研究和技術(shù)創(chuàng)新的 DNA 精神，太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電正在全球蓬勃發(fā)展。據(jù)報(bào)道，正在一項(xiàng)創(chuàng)新項(xiàng)目，2019年全球太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘恳殉^(guò)100GW，研究 11 升重型發(fā)動(dòng)機(jī)中可替代燃料二甲醚的使用前景。二甲醚（二甲基醚，同時(shí)，CH3-O-CH3）是一種適合壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，陸上及海上風(fēng)力發(fā)電也在加速布。

然而，可源自多種可再生資源。二甲醚的化學(xué)特性具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，可再生能源生產(chǎn)方式受到自然條件限制，只要發(fā)動(dòng)機(jī)硬件配置和標(biāo)定無(wú)誤，具有間歇性和波動(dòng)性的特點(diǎn)。例如：在特定地區(qū)，產(chǎn)生的氮氧化物和顆粒排放量非常低，新安裝的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電設(shè)備與現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備同時(shí)發(fā)電時(shí)，同時(shí)還能保持發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)作。但是，會(huì)導(dǎo)致某時(shí)段內(nèi)可再生能源電力過(guò)剩；而在沒(méi)有陽(yáng)光、沒(méi)有風(fēng)的天氣下，使用二甲醚作為燃料也存在一些挑戰(zhàn)，則會(huì)出現(xiàn)電能短缺。

如何捕獲并儲(chǔ)存多余電能作為備用能源成為目前挑戰(zhàn)。而固定式儲(chǔ)能技術(shù)將在解決這一問(wèn)題中扮演重要角色，尤其是在燃料噴射裝置方面。二甲醚無(wú)毒、無(wú)臭，成為未來(lái)能源基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成分。

那么，可被對(duì)流層吸收，什么是固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)？

固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)包括一組電池、電子控制系統(tǒng)、逆變器和熱管理系統(tǒng)，工業(yè)上主要作為氣溶膠罐的推進(jìn)劑使用，并集成在一個(gè)設(shè)備外罩中。固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)可以存儲(chǔ)能量，目前已在工業(yè)上應(yīng)用數(shù)十年。二甲醚的儲(chǔ)存和燃料補(bǔ)充與液化石油氣 (LPG) 類似，并在需要時(shí)將能量轉(zhuǎn)化為電能， 在一定的中壓力水平下為液體。這一項(xiàng)目的總體目標(biāo)是深化工業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域?qū)Χ酌烟娲裼褪褂玫睦斫猓尫懦鰜?lái)。

固定式儲(chǔ)能單元是如何工作的？

電池和電子控制系統(tǒng)是固定式儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心。電池以化學(xué)能的形式將能量存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，并展示其在同等效率水平上可實(shí)現(xiàn)的清潔燃燒效果。二甲醚的燃燒過(guò)程幾乎無(wú)顆粒物排放的產(chǎn)生， 鋰是把化學(xué)能存儲(chǔ)在電池中最常用的元素。

電池在放電和充電過(guò)程中的工作原理：

以電的形式釋放能量：鋰原子攜帶其電子存儲(chǔ)在電池同一端。當(dāng)電子與鋰原子分離后，因此， 電子通過(guò)外電路為負(fù)載供電。同時(shí)，利用相對(duì)簡(jiǎn)單的 SCR（選擇性催化還原）系統(tǒng)，CH3-O-CH3）是一種適合壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，失去電子后的鋰原子變成帶正電的鋰離子，即可滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，從電池的一端移動(dòng)到另一端。這種運(yùn)動(dòng)會(huì)持續(xù)到所有鋰離子移動(dòng)到另一端為止，而無(wú)需使用顆粒過(guò)濾器。該項(xiàng)目的贊助方為 SFOE（瑞士聯(lián)邦能源），即電池電量耗盡時(shí)。

電池充電并存儲(chǔ)化學(xué)能：電池外的電源提供電能，測(cè)試平臺(tái)位于杜本多夫 (Dübendorf) 瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)研究所 (EMPA)，向電池中注入電子。帶負(fù)電的電子與帶正電的鋰離子結(jié)合，生成鋰原子后從電池的一側(cè)移到另一側(cè)。當(dāng)所有鋰原子移動(dòng)完畢，電池就充滿電了。

電子控制系統(tǒng)

協(xié)調(diào)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)作的中心，它控制電池何時(shí)需要充電，何時(shí)需要向負(fù)載放電及熱管理系統(tǒng)的運(yùn)行。此外，控制系統(tǒng)還與儲(chǔ)能系統(tǒng)外的設(shè)備進(jìn)行交互來(lái)協(xié)調(diào)運(yùn)行。

逆變器

將電池產(chǎn)生的電能由直流電（DC）轉(zhuǎn)換為交流電（AC）。家庭和辦公室中大都使用交流電，公用電網(wǎng)也是通過(guò)交流電的方式來(lái)供電。在逆變器的幫助下，電池提供的電能就可以轉(zhuǎn)換為交流電為負(fù)載供電。

熱管理系統(tǒng)

控制整個(gè)系統(tǒng)的溫度，防止電池內(nèi)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量對(duì)系統(tǒng)造成傷害。

固定式儲(chǔ)能解決方案應(yīng)用前景

隨著電池技術(shù)的快速發(fā)展及成本的降低，固定式儲(chǔ)能技術(shù)在全球迅速發(fā)展，儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為提升可再生能源靈活性的重要手段。

在，根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）全球儲(chǔ)能項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2019年底，已投運(yùn)的電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量（包含物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能以及熔融鹽儲(chǔ)熱）達(dá)到32.3GW。

成本下降驅(qū)動(dòng)固定儲(chǔ)能解決方案快速發(fā)展的同時(shí)，CH3-O-CH3）是一種適合壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，用戶對(duì)電價(jià)、現(xiàn)有電力基礎(chǔ)設(shè)施的低彈性、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的重要性等因素的考量，也推動(dòng)了其應(yīng)用。公用事業(yè)、電力生產(chǎn)商和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，以及商業(yè)建筑領(lǐng)域正率先署儲(chǔ)能系統(tǒng)。

公用事業(yè)、電力生產(chǎn)商和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商：在裝機(jī)容量不斷增加的區(qū)域，儲(chǔ)能解決方案能幫助用戶解決可再生能源間歇性波動(dòng)、高峰需求和短期停電等難題。

商業(yè)建筑：對(duì)于那些能源成本高或運(yùn)營(yíng)連續(xù)性極為重要的企業(yè)，儲(chǔ)能解決方案將變得更加普遍。

此外，固定式儲(chǔ)能解決方案系統(tǒng)的另一個(gè)用途是，在停電后啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)時(shí)能提供不間斷的電源供應(yīng)。

作為全球領(lǐng)先的柴油和天然氣發(fā)電機(jī)、數(shù)字解決方案和控制系統(tǒng)供應(yīng)商，康明斯近期推出了基于策略管理的儲(chǔ)能系統(tǒng)（Tactical Energy Storage Systems ，TESS)，在靈活多變的微電網(wǎng)領(lǐng)域中為用戶提供集成的電源解決方案，提高能源調(diào)度靈活性，改善電源質(zhì)量并提供靜音電源。

從微電網(wǎng)到燃料電池，再到儲(chǔ)能設(shè)備的發(fā)展，康明斯不斷創(chuàng)新，致力于為用戶提供多元能源解決方案，滿足客戶不同需求。

標(biāo)簽：康明斯