儲能系統(tǒng)可以將可再生能源的過剩部分儲存起來,以在能源供應(yīng)短缺或不穩(wěn)定的時候釋放出來使用。
能量管理系統(tǒng)可以根據(jù)可再生能源的供應(yīng)情況和電網(wǎng)的需求情況,動態(tài)地調(diào)整儲能設(shè)備的運行模式和能量分配方式,實現(xiàn)供需平衡,提高可再生能源的利用效率。
儲能系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯著成果。儲能系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)還可以應(yīng)用于電動汽車、航空航天、智能建筑等領(lǐng)域,實現(xiàn)能源的利用和持續(xù)發(fā)展。
儲存材料通常是礫石和水的混合物或沙子和水的混合物。如果坑的襯里用聚合物材料,則存儲溫度可達95 ℃。熱量通過分布在不同層的管道進水或取水進行交換。存儲中的傳熱過程主要是對流。由于礫石的比熱容低,典型體積熱容量為2.2 MJ/(m3·K),大約是水的60%,因此蓄熱體積要比基于水的深坑儲能大50%。這種儲能方式相當(dāng)于建造一個人工含水層,但蓄熱溫度比含水層高,對地質(zhì)和環(huán)境影響相對較小。WGPS的蓄熱能力也不差,可達30~50 kW·h/m3。
國內(nèi)早期的地源熱泵主要也是采用這種方式,即利用地下水作熱泵的熱源/熱匯,換熱后回灌。但由于經(jīng)常出現(xiàn)采水量大于回灌量的不平衡,導(dǎo)致某些缺水地區(qū)(如北京)地下水位下降、某些地區(qū)(如上海)要再次面對地面沉降問題。另外,回灌可能導(dǎo)致地下水污染,也是被極為重視的問題,因此大多數(shù)省份已經(jīng)明文禁止在城市地區(qū)開采地下水。