@ 2022.03.16 , 20:16

传统油井或许是解决太阳能存储问题的关键

太阳能的主要问题之一是存储。太阳能电池可以作为一种短期解决方案,但在长期存储或为整个城市供电时则不然。不过,一个可能的出路竟然就藏在油井里。总部位于加利福尼亚的 Hyperlight Energy 将进行试点安装,他们计划将现有油井用作太阳能热井,并在需要时将储存的能量转换回清洁电力。

太阳能和油井可能听起来像是一个奇怪的组合,但其原理类似于利用地热能。加州大学圣地亚哥分校可再生能源系统研究员丹尼尔·科德说,这个想法是将太阳能产生的热储存在地表以下的岩层中,创造一种太阳能地热资源,在其中储存热量用于有意义的用途。

“热能存储是一种已知的低成本、低风险的方法。”科德补充道,“这些热量可以储存在热库中,并在需要时进行调度,以满足热能需求或驱动动力循环发电。”

Hyperlight 声称其名为 Tectonic Sun 的存储系统可以提供 80% 容量系数的无排放电力,每天 24 小时、每周 7 天、每年 365 天。这是基于 Hyperlight 的合作伙伴国家可再生能源实验室 (NREL) 的评估报告,报告分析表明,将地热储存与太阳能相结合的混合可再生能源系统是“每天、每周、到季节性的”。

该公司将使用名为 Hylux 的聚光太阳能 (CSP) 解决方案,该解决方案由廉价、轻质的模块化塑料部件组成,而不是传统的钢材和混凝土。

Hyperlight 的联合创始人兼工程负责人 Nicholas Kramer 说:“我们使用挤压塑料D型管,D的外表面上是反光层。它们滚动以跟踪太阳并将阳光集中到线性接收器上,然后我们让导热油流过接收器,后者会变得非常非常热。”与其他 CSP 技术相比,该系统的资本成本和平均能源成本更低。

Tectonic Sun 将 Hylux CSP 系统与地下蓄热相结合。 “因此,在夏季,当发电量超过所需时,多余能量以蒸汽的形式在井下用于加热地下库。将其以导热油或熔盐或任何现有 CSP 储热技术的形式进行高温、短期储存。在冬季,他们可以根据需求曲线提高能源产出并产生零碳电力。

该公司正与位于加利福尼亚州贝克斯菲尔德的石油公司 Hathaway 在其 alpha 矿点建设示范工厂,以测试这一概念。

除了储存太阳能和按需生产清洁电力外,Tectonic Sun 系统还可以使油井脱碳。 “我们可以用CSP 系统替换他们的天然气锅炉,并降低他们从地下抽出的石油的碳强度,你知道,我们不会在一夜之间变成一个没有化石燃料的世界。但我们仍然可以降低这种石油的碳[成本]。”

太阳能是一种低功率密度的资源,这意味着需要相对较大的区域来收集和转换阳光。因此,无论转换技术如何,大规模太阳能基础设施的单位面积成本都必须很低。 “在为大型计划获得商业资金之前,必须对新方法进行去风险化和适当规模的验证。这可能意味着通往商业成功的漫长道路。”

加利福尼亚州用于提高石油采收率的地下油藏可能是实现Hyperlight技术的好地点。 “如果我们在这些油藏中使用这种方法,将它们加热到提高采油率目前正在加热它们的水平,它们将拥有10亿特斯拉 Powerwall 的存储容量。”

https://spectrum.ieee.org/oil-wells-as-solar-thermal-wellsprings


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