叶青看财经:电梯能不能发电?

今日湖北

2023-03-06 11:46:49

一种新型储能技术最近在我国迎来布局热潮,这种技术叫重力储能。

它的原理是利用多余的电力把水泥砖块等重物提升到高处,等需要用电时再放下重物。国内首个重力储能技术应用示范项目目前正在紧锣密鼓地建设中,这个项目建成后的工作方式是——在一座高度达百米以上的建筑内,通过吊起和放下砖块,实现储能和发电。把重力势能转化为电能。不同的是,重力储能在山体、地下竖井、地面建筑等多个场景中都能应用。

重力储能电站的发电寿命长达30-35年,接近抽水蓄能,但它的建设周期最短却只需要6个月左右,大幅低于抽水蓄能电站5年左右的建设周期。此外,抽水蓄能电站需要建设水库,可能会对生态环境有一定影响,而重力储能电站则很少有这方面的顾虑,甚至还能直接利用废弃矿井发电。

看到这段文字,我想到了电梯发电的问题。

2022731,位于武汉市东西湖区金银湖北岸的中建三局一公司新总部大楼项目开工。这是国内技术最领先的近零碳智慧公共建筑,总建筑面积约7万平方米以绿色建筑为基础,通过最大限度利用可再生能源、最大限度提高围护结构热工性能等六大节能减碳专项设计,逐步完成从绿建三星到近零能耗,再到近零碳建筑的递进。

在利用可再生资源方面,将在屋面设置光伏板,立面设置光伏玻璃幕墙,总光伏发电面积达15200平方米,总装机容量1.4兆瓦,年发电量86万度,是目前全国光伏面积和总装机容量最大的公共建筑。施工过程中将采用45项低碳建筑技术,其中引领技术11项、示范技术34项。相较于基准建筑,预计每年将减少二氧化碳排放约6200吨,实现建筑本体节能率85%,可再生能源利用率24.3%

简单来说,就是把一座大楼建成发电厂。这就是“城市新能源”的概念。

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接着,8月上旬,中建三局投资建设的这座称为“壹号大厦”项目设计方案评审会在汉召开。7名中国工程院院士、2名行业专家——中国工程院院士任南琪、刘加平、肖绪文、孟建民、丁烈云、吴志强、梅洪元,全国工程勘察设计大师李霆,中国建筑科学研究院副总经理王清勤组成专家评审组,分别在武汉和线上参加评审。中建三局党委书记、董事长陈卫国等高层亲自聆听。

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经质询讨论,专家组一致同意通过壹号大厦近零碳智慧建筑方案设计审查,认为项目针对武汉所处地域气候特征,从被动式设计、高性能围护结构、高效空调系统构建、可再生能源利用、绿色建造和智慧运维等六个维度,进行节能减碳专项设计,方案可行,技术先进。同时,专家组从建筑微环境控制、建筑热工优化、可再生能源高效利用、智慧建筑、健康建筑及海绵城市技术等角度,对项目方案提出进一步优化建议。

我印象最深的是电梯如何发电?

同济大学教授吴志强院士建议设置电梯井道风力发电系统,利用电梯上下运动产生的风力发电。

中国建筑集团首席专家肖绪文院士指出,要用足电梯轿厢势能,把轿厢下行时曳引机产生的电能储存起来,轿厢上行时优先使用,实现上行耗电,下行发电。

202112月,去过上海黄浦区人民政府的人,会惊奇的发现,办公楼里的升降电梯液晶屏上会显示着,欢迎乘坐能量回收绿色节能电梯

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就是在普通的电梯上加装了能量回馈装置。在电梯重载下行及轻载上行过程中,电动机处于发电状态,能量回馈装置可以将这些电能转换为符合电网质量的交流电,供大楼内部使用,实现电梯发电“自产自用”

根据统计,垂直电梯平均用电约为40度/天,发电效率约为1545%之间,每天的发电量约在618度左右,一台电梯一年的发电量可高达20006000度,相当于12吨燃煤的发电量

区政府老旧电梯改造升级中,协调上海三菱电梯有限公司和上海吉盛网络技术有限公司运用能量回馈、物联网、多媒体等多种技术,将电梯发电的节能信息直接搬到了屏幕上,轿厢液晶屏会实时显示电梯昨日发电量、累计发电量、回馈电网度数等数据。

从理论上说,与空气储能项目相近。

2022年,应城招商引资效果不错。其中有投资50亿元的300兆瓦空气储能项目

2022726中国能建主体投资的世界首台(套)300兆瓦级非补燃压缩空气储能示范工程,在湖北应城市举行开工仪式。该工程建成后,将在非补燃压缩空气储能领域实现单机功率世界第一、储能规模世界第一、转换效率世界第一。定能助力云应成为湖北“储能之都”。

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什么是压缩空气储能?

以盐穴作为储气容器为例,简单来说压缩空气储能就是利用低谷电压缩空气存储于盐穴中,在高峰用电时释放高压空气做功发电。整个过程通过空气的压缩和释放来实现电能的存储和输出。

我国盐穴资源丰富,造腔后密封性良好且多数处于闲置状态,用盐穴来装空气进行资源整合利用,可利用的空间非常大。应城地区地下盐穴资源丰富,已累计形成地下溶腔170多个,盐穴空间4000余万方,仅现存盐穴即可支撑3GW级储能基地建设。已经有其他央企来商谈。

盐穴的高压空气被释放出来后,需要加热膨胀以产生更大的推力,维持系统的循环运行。目前世界上大部分投运的盐穴压缩空气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气,这个过程就叫做“补燃”,不可避免地会产生污染物排放。

不依赖外界能源,是利用自身的“内循环”,将压缩空气过程中产生的大量热能储存起来。待发电时,再将储存的热能释放,成为天然的“助推剂”。储能、发电整个过程全部是物理过程,所以没有任何燃烧、排放,这个过程就叫做“非补燃”

压缩空气储能最大的技术难点其实在于地下储气库,地上部分的设备与系统集成,基于传统的火电建设已非常成熟,而地下盐穴的埋深往往在七八百乃至上千米,中国能建与中科院岩土所等地下盐穴权威机构开展深度合作,共同打造深地储能中心。

上周应城之行,从工地路过。一片繁忙的景象。只占地300亩,大部分建筑在地下。这给统计局出了一个难题:地面上没有什么建筑物,怎麽报这么高的投资数据?

统计局工作要与时俱进。

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