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瑞士公布了其最新的可再生能源创新:一个巨大的水电池

名为Nant de Drance的水电池上个月开始运行,是一座抽水蓄能水电站,其储能能力与40万辆电动汽车电池相同。

Nant de Drance董事会代表罗伯特·格雷茨(Robert Gleitz)表示,该电站位于瓦莱斯州的瑞士阿尔卑斯山高处,配备了灵活、可逆的涡轮机,提供了新的灵活性:只需轻轻一按开关,电站就可以从储能变为供电。

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这个庞大的项目花了14年时间才完成。在阿尔卑斯山上挖掘了大约17公里(10.5英里)的地下隧道,而六台涡轮机被储存在地下600米(1970英尺)的一个巨大洞穴中,这个洞穴有两个足球场那么长。

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这六台涡轮机由一根比埃菲尔铁塔还高的钢管下的水提供动力。

南德朗斯改变了现有两座水库的用途,将上面的一座水库提高了21.5米(71英尺),使其容量翻了一番——现在它的蓄水量超过了6500个奥运会大小的游泳池。

Gleitz说,作为同类设施中最大的设施之一,这项耗资20亿美元的项目可能在欧洲大陆向可再生能源过渡的过程中对稳定欧洲电网发挥至关重要的作用。

引起轰动

抽水蓄能水电站已经存在了一个多世纪,对于可再生能源来说尤其重要,因为风能和太阳能严重依赖天气,并且不能提供稳定的电力供应。

格雷茨说:“我们可以在能量过多的时候(从电网)获取能量,在需要的时候再次发电。”。

与之前的许多电站不同,南特德朗斯使用变速水泵涡轮机,为该电站提供设备的GE可再生能源水电公司首席执行官帕斯卡·拉杜说。

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拉杜说,涡轮机有助于稳定电网。

“使用定速涡轮机,你必须等到发电厂以正确的速度运行才能与电网同步,”拉杜说,并补充说,这浪费了时间和精力。变速涡轮机立即向电网供电,因此停电风险较。

巨大的影响

在历史上,建造在河流系统上的“明流抽水蓄能电站需要修建大坝,扰乱了野生动物,破坏了生态系统。在瑞士,第一座抽水蓄能水电站建于1890年,几乎一半的河流长度被人为改变,只有极少数高山河流处于自然状态。

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南德德朗斯利用现有的大坝和水库基础设施,大部分建筑工程在地下进行,限制了其对景观的影响。

澳大利亚国立大学工程学教授安德鲁·布莱克斯(AndrewBlakers)说,这就是为什么现代项目喜欢闭环系统,比如南特·德朗斯(Nant de Drance),它不会影响河流系统。

“筑坝的时代即将结束,”布莱克斯说,并补充说,考虑到这些闭环电站提供的能源安全,它们占用的空间相对较小。他估计,要为一个有100万居民的城市提供24小时的电力,需要大约2平方公里的淹没土地,并补充说抽水蓄能水电站提供了目前可用的效率最高的储能解决方案之一。

Gleitz说,Nant de Drance将大约80%的电力回馈电网,并储存大约20小时的备用能源。

向可再生能源过渡

希望成为“第一个气候中性大陆”,欧洲对可再生能源有着远大的雄心壮志:2020年,欧洲大陆总能源的五分之一多一点来自可再生能源,但今年5月,欧盟委员会将其2030年可再生能源目标从40%提高到45%。

布莱克斯说,为了实现这一目标,新的高容量存储设施至关重要。欧洲储能协会(European Association for Storage of Energy)估计,到2030年,欧洲大陆将需要200千兆瓦的储能,是目前储能能力的四倍多。在2010年至2020年的十年间,电网只增加了8千兆瓦的存储容量。

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涡轮机储存在两个足球场长的地下洞穴中。

这就是南特德朗斯如此重要的原因。非营利国际水电协会能源政策经理丽贝卡·埃利斯(RebeccaEllis)表示,瑞士位于欧洲的地理中心,可以为整个欧洲大陆的电网提供稳定。埃利斯说,南特·德朗斯将瑞士的装机能源容量提高了33%,并补充说,这“显示了瑞士在向可再生能源过渡方面的领导地位”。

然而,格雷茨说,由于该国不是欧盟成员国,监管目前是一个障碍。“市场规则并不容易,”他表示。“我们仍然需要与欧盟达成更紧密的协议。”

抽水蓄能水电也可以为欧洲以外的地区提供能源保障:布莱克斯和他的团队已经确定了大约60万个闭环系统的潜在站点,尽管只有其中的1%需要满足全球总的储能需求,他补充道。

随着气候危机加剧,格雷茨希望欧洲能够接受抽水蓄能电站提供的“清洁能源储存”的潜力。他说:“如果我们想朝着拥有清洁能源的方向前进,南特·德朗斯是这条道路上的垫脚石之一。”。

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