能源模块3--能源存储
电化学储能具有不受地理环境制约、响应速度快等优势,已在电力系统储能应用中发挥重要作用。电化学储能电池种类繁多,目前应用较广的主要有铅酸电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池等。本世界将主要采用锂离子电池作为储能设备,锂离子电池的能量密度大、效率高、启动及响应时间短,能够满足削峰填谷、调峰调频、平滑功率曲线等不同场景的需求。本世界的蓄电池装机总容量为53wkwh。
三维设计电化学储能电站
随着国网电化学储能电站技术的不断发展,储能电站在空间布局、能源利用效率等方面的要求也逐渐提高。传统的二维设计,空间感较弱,往往在设计和后续维护过程中,有考虑不周的地方,三维( 3D) 设计则可以有效弥补二维设计的不足,在当前的工业设计等领域的应用越来越广泛,在国网电化学储能电站等的设计及后续管理、维护中,也得到了一定的应用。
这种三维设计在锂离子储能电池中应用的思路主要有以下几点: ①应采用高导电性和低密度的材料( 如石墨烯、微纳米结构碳纤维) ,以提升电池总体的比容量; ②应使用沉积生长等无黏结剂的方式来负载活性材料,有利于维持多孔结构和长循环稳定性; ③不宜使用具有无规则孔径形状和尺寸分布的泡沫状多孔材料; ④应具有孔径大小适中、孔径方向平行且三维正交的结构特点
- ² 孟祥飞,庞秀岚,崇锋,侯少攀,祁斌.电化学储能在电网中的应用分析及展望[J].储能科学与技术,2019,8(S1):38-42.DOI:10.19799/j.cnki.2095-4239.2019.0196.
- ² 杨先进,邱凌,徐庆锋.三维设计在国网电化学储能电站中的应用[J].电池,2022,52(04):483-484.
能源应急储备
本设计方案计划使用 S6W 压水堆装置作为特殊状况备用能源,该能源供应设备主要作用是:
1、自然灾害或者是人为错误,导致发电、储能设备不可修复性故障时,作为应急代替世界电力方案。
2、紧急战时状态(紧急战时状态包括受到其余城市武装力量攻击、其余城市通过 7700 卫星应急通讯频道呼救时 UNOworld 联合政府通过正常途径宣布的战时状态以及城市遭受到不明生物的极具破坏力袭击),为军方设备、生产系统、指挥系统提供大功率、高密度电力资源
3、小冰河时期等特殊自然条件时期下,所导致常规电力制造、储存系统未受损坏但无法正常运转,或者是运转时功率完全无法满足人民的最最最基本生活需求。
本应急电力备用设施放置于中央行政与储能大厦地下深处,有垂直电梯井与楼梯井与储能空间相通。发电设备输出电力方式主要有三种,其一,可以并入城市主要电网为各用电设备供应电力,其二,可直接与储能设备相连,往储能设备中输送多余电力,其三,该核反应堆发电装置另设特殊电网可为反应堆控制室与 UNOworld 其余地下空间绕开主电网独立供电。
下面详细介绍该核反应堆。该装置设有一台反应堆,两条一回路冷却剂支回路,每条支回路中有一台蒸汽发生器和一台冷却剂主循环泵。一台稳压器与反应堆相连。二回路系统也有两条支回路,每条支回路中有一台蒸汽轮机和一台凝汽器。采用单轴,泵喷射推进。S6W 反应堆采用钚基新燃料,热功率为250MW,功率密度为 70MW/m3,可提供轴功率 44.1MW(60000hp)。该反应堆在陆地上经过一系列最新技术 d 额改良,发电效率应当可以达到当前核电站压水堆的效率即 40%。也就是说发电功率为 100MW。回路系统压力为 16MPa,冷却剂的平均温度为 290℃。堆芯可满功率运行 13000h,换料周期为 30 年。蒸汽发生器为自然循环式,一回路冷却剂流经蒸汽发生器的 U 型管内,回路工质流经管外,并产生蒸汽。它的主要特点是,在蒸汽发生器的入口处不必安装节流装置,因而改善了声学特性,可减少非生产能量的消耗;可提高蓄能能力;蒸汽压力和流量的调节非常简单;制造简单,维修方便。