世界上抽水蓄能电站装机容量位居世界第一的国家是,三峡水电站总装机2250万千瓦是世界上规模最大的水电站

三峡水电站总装机2250万千瓦是世界上规模最大的水电站三峡水电站的总装机容量也是当之无愧的世界第一,三峡的装机容量高达2250万千瓦,比世界第二1400万千瓦的伊泰普水电站,高了整整一半 。
探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,发现问题后,根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设.设计探究的方案,包括选择材料、设计方法步骤等.按照探究方案进行探究,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论.并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论.有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论.因此,在得出结论后,还需要对整个探究过程进行反思.探究实验的一般方法步骤:提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流.
科学探究常用的方法有观察法、实验法、调查法和资料分析法等.
观察是科学探究的一种基本方法.科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录像机、摄像机等工具,有时还需要测量.科学的观察要有明确的目的;观察时要全面、细致、实事求是,并及时记录下来;要有计划、要耐心;要积极思考,及时记录;要交流看法、进行讨论.实验方案的设计要紧紧围绕提出的问题和假设来进行.在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其它条件都相同的实验,叫做对照实验.一般步骤:发现并提出问题;收集与问题相关的信息;作出假设;设计实验方案;实施实验并记录;分析实验现象;得出结论.调查是科学探究的常用方法之一.调查时首先要明确调查目的和调查对象,制订合理的调查方案.调查过程中有时因为调查的范围很大,就要选取一部分调查对象作为样本.调查过程中要如实记录.对调查的结果要进行整理和分析,有时要用数学方法进行统计.收集和分析资料也是科学探究的常用方法之一.

世界上抽水蓄能电站装机容量位居世界第一的国家是,三峡水电站总装机2250万千瓦是世界上规模最大的水电站

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世界上最大的抽水蓄能电站最大的抽水蓄能电站是河北丰宁抽水蓄能电站,创造四项世界第一:装机容量世界第一 , 储能能力世界第一,地下厂房规模世界第一,地下洞室群规模世界第一 。
在工程参建各方的共同努力下,丰宁抽水蓄能电站创造了蓄能领域多项世界第一:总装机360万千瓦,居世界首位;12台机组满发利用小时数达到10.8小时,一次最大储能近4000万千瓦时 , 储能能力世界第一;地下厂房单体总长度414米,高度54.5米 , 跨度25米,是目前最大的抽水蓄能地下厂房;地下洞室群规模世界第一 , 丰宁电站地下洞室多达190条,总长度逾50千米,地下工程规模庞大,令人叹为观止 。毫不夸张地说,丰宁抽水蓄能电站不仅是当今世界上最大的充电宝,而且堪称抽水蓄能电站的百科全书!
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海南羊林抽水蓄能电站装机由国家电网公司投资建设的河北易县等6座抽水蓄能电站22日开工 。截至目前 , 我国抽水蓄能电站装机容量已居世界第一,在运规模2849万千瓦,在建规模达3871万千瓦;到2020年 , 运行总容量将达4000万千瓦 。
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抽水蓄能电站,通俗地说,就是建两个地势高低不同的水池,在电力富余时把低处的水抽到高处储能,在用电高峰时把高处的水放下发电,它是目前最经济、最清洁的大规模储能方式 。
此次开工的抽水蓄能电站总装机容量840万千瓦 , 总投资524亿元,计划于2026年全部竣工投产 。其中,河北易县抽水蓄能电站装机120万千瓦,内蒙古芝瑞装机120万千瓦,浙江宁海装机140万千瓦,浙江缙云装机180万千瓦,河南洛宁装机140万千瓦 , 湖南平江装机140万千瓦 。
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国网公司董事长舒印彪表示,抽水蓄能电站是重大基础设施、调节电源和生态环保工程 。国家电网5年来已累计开工建设21项抽水蓄能电站工程,装机容量达3015万千瓦;累计投产5座抽水蓄能电站,装机容量610万千瓦,为清洁能源消纳、保障电力系统安全稳定运行起到了极大的促进作用 。
用压缩空气驱动汽车为响应低碳环保的号召,厦门大学许教授开发的智能摩擦技术在轴承领域产业化实验中取得突破性进展 。2021年4月7日厦门大学在百年校庆之际发布了一系列智能摩擦与新动能代表性科研成果 。
未来这项技术将在风力发电、空气压缩储能、空气动能发动机领域发光发热 。此次研发的空气动能发动机已经能在乘用车辆上预装运作 。
空气动能发动机是什么黑 科技 ,只要压缩空气就能驱动 汽车 ,它能比过电车吗?
空气动能发动机听起来很高级 , 其实原理很简单,简单理解就是车上装上一瓶高压气罐,通过泄压产生的气流动能来推动活塞运作,让 汽车 动起来 。它与电驱动的差别就在动力来源上,一个是压缩空气驱动,一个是电动机驱动 。比起能效极高的电动机,空气动能发动机的工作原理和内燃机要更接近一些 。
活塞式内燃机是通过空气混合燃料燃烧产生的高温高压燃气带动活塞运动,驱动 汽车 运动;空气动能发动机则少了燃烧的步骤,直接通过压缩空气的泄压来带动活塞 。
空气动能发动机早在1903年就研发出来了,当时英国的一家液态空气公司突发奇想,想避开汽油直接使用压缩空气驱动 汽车。空气动能发动机的原理很简单 , 他们通过简单的替换就完成了此项发明,只不过制造出的发动机无法产生足够的扭矩,无法驱动笨重的 汽车。
一百多年来这项研究因为日益严重的化石燃料污染再次被提上日程 , 压缩空气车(CAV)和电动 汽车 都是未来可能替代燃油车的产物 。
曾经充满噱头的氢气燃料车也是新能源车的一个主要研究方向,但因为能量转换效率低下,制氢消耗的电能可能比直接用来驱动 汽车 更多,导致这个项目完全失去了竞争力 。这几年又跳出来的压缩空气车有能力和电动 汽车 一争高下吗?
单从能源清洁角度看,压缩空气车做到了完全的清洁,这一点和电动车没什么差别 。但从能源损耗角度看,如果压缩空气的生产环节只要用到了电 , 那它的下场和氢燃料车一样,势必会造成电能的损耗,不如直接用电驱动 汽车。
问题的根源来到压缩空气的生产环节,制造压缩空气是不是绕不开电?
压缩空气的生产很容易 , 市面上有大把的压缩空气机,只不过这些机器都是电驱动的 。大规模的压缩空气生产肯定不能用这样的机器 。和风力发电、水力发电、太阳能发电一样,这些可再生能源都可以直接转化为压缩空气能储存起来 。
实际上我国的电能总体上来说是过剩的,白天用电总高于夜晚,火力发电站、水电站并不是说在晚上就不工作,发出的电无法储存只能任其流失 。如果这些流失的能源能够转化成其他能源储存起来势必会节约大量能源 。
而在储能能力上,最新的准等温压缩空气储能技术大大加强了压缩空气的储能效率 。现压缩空气储能能力变为锂电池容量因子的4倍 , 达到2.7Mj/kg或3.6Mj/m3 。市面上主流的磷酸铁锂电池单体能量密度在 , 160Wh/kg , 换算成同单位为0.576Mj/kg 。这些火电站产生的多余热量,水电站浪费的水能都能直接用来压缩空气,变成空气能储存起来 。
实际上为了提高能源的利用效率,我国早在多年前就开始了剩余能源的储存计划,只不过这个计划的核心是放在抽水蓄能上 。在有水利条件的水电站上游建立蓄水池,用多余的电能再把水抽上去续存起来,在电需求量大的时候再把蓄水池的水放出来发电 。我国抽水蓄能电站装机容量已居世界第一,截至2018年底中国抽水蓄能装机容量为30GW,占发电总装机1.6%,在建规模为50GW 。
不过水利储电的弊端也显而易见,那就是要有水和高低落差;反观压缩空气储能则不受地理因素左右,在未来有很大的应用前景 。如果真能实现储能升级 , 压缩空气的生产打破桎梏,压缩空气车未来一定在新能源 汽车 榜上和电动 汽车 争一争 。
解决了能源生产问题,压缩空气车还有一座大山要翻越 , 那就是发动机能效 。电动 汽车 之所以能逐渐取代燃油车,最主要原因就是电动机比内燃机能源利用率要高得多 。
内燃机通过燃烧产生膨胀的气体带动活塞运动,本身就会散出大量热能,这些热能的损失大大降低了内燃机的能源利用率 。数据统计内燃机转化 汽车 动能的效率仅为17.9% , 而电动机转化 汽车 动能效率为67%,当然这只是个平均数据,各自领域内顶尖的机器都能做到更高的水平 。
空气动能发动机的能效能达到多少?
根据最新的研究报告,截止2020年,由加拿大Reza Alizade Evrin博士发布准等温压缩空气 汽车 原形拥有压缩空气车中最高的能效表现,达到了74%,这个数据与锂离子电动 汽车 效率的73%-90%还有一定差距 , 但仍然表现出了惊人的潜力 。
不过看图就知道,这只是一个简约的模型机,距离实际投入使用还有很长一段路要走 。
正常情况下,无论是空气压缩还是高压气体释放都会消耗大量能量 , 压缩时气体升温,泄压时气体降温 。举个简单的例子,使用灭火器时,灭火器喷出高压的内容物,喷嘴、管道处会迅速降温,所以使用灭火器时不能捏着管子,而要握住特质的隔温喷头以防冻伤 。
正因为这个物理特性,常规空气储能的系统效率仅为40%到45%,只有在绝热压缩的情况下,储能效率才能提高到70%至75%;而在压缩空气泄压释放的过程中,一般的空气动能发动机能效仅为50% , Reza Alizade Evrin博士的原型机使用低压储气罐和废气回收为石蜡热交换器系统提供动力 , 最大程度保证空气动能发动机的效能,才使得空气动能发动机摸到锂离子电动 汽车 能效的门槛,达到74%
从压缩空气储能到发动机能效上看,压缩空气车较之电动 汽车 可以说各有优劣,但这些数据表现只停留在实验阶段,距离商用它还有很长一段路要走 。
压缩空气车投入商用将会碰到和电动 汽车 一样的问题——续航旅程 。上文提到的那辆效能极高的空气动能原型机的续航仅为140公里,这个数据相比现在普通纯电 汽车 400公里的续航是远远不及的 。
想获得更高的续航能力,有两个方向可以考虑,一个是提高单位储能,一个是增加压缩气罐的数量 。压缩空气罐内的气压平均在30MPa以上,为保证安全性已经使用强度极高的碳纤材质作为罐体材料 , 提升单位储能难度很大 。如果考虑堆叠气罐数量增加续航旅程 , 成本上又会提升一大截 。
想当年电动 汽车 出来的时候也不过一两百公里的续航,经过几十年的技术积累现在也能与燃油车一较长短 。只要大方向不错,说不定压缩空气车也能成为下一代的新能源车 。
你觉得空气动能发动机靠谱吗?如果投入商用还有哪些路要走?
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