近日，國(guó)家能源局發(fā)布2024年第1號(hào)公告，正式發(fā)布了新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單，唯一一個(gè)液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目“青海省格爾木市60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目”入選其中。

該液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目位于海西州格爾木市東出口光伏園區(qū)，總規(guī)模60MW/600MWh，配建光伏250MW、110千伏升壓站1座，于2023年7月1日開工建設(shè)，計(jì)劃2024年內(nèi)整體并網(wǎng)發(fā)電。項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，將成為液態(tài)空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)電功率世界第一、儲(chǔ)能規(guī)模世界最大的示范項(xiàng)目。

隨著青海海西60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的開工，也加速了液態(tài)空氣儲(chǔ)能商業(yè)化進(jìn)程。

近年來，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)因其在改善可再生能源系統(tǒng)和電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移方面的重要作用而受到越來越多的關(guān)注。抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能被視為主要的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，但兩者都受限于地理?xiàng)l件，液態(tài)空氣儲(chǔ)能作為一項(xiàng)高潛力的新型儲(chǔ)能技術(shù)正在快速興起。

什么是液態(tài)空氣儲(chǔ)能?

液態(tài)空氣儲(chǔ)能(LAES)由壓縮空氣儲(chǔ)能能(CAES)技術(shù)衍生而來，兩者都是以空氣為主要儲(chǔ)能材料。液態(tài)空氣儲(chǔ)能利用空氣“壓縮-膨脹”過程，完成“電能-熱能”與“壓力能-電能”的轉(zhuǎn)換。與壓縮空氣儲(chǔ)能不同，液態(tài)空氣儲(chǔ)能壓縮后的氣體不進(jìn)入儲(chǔ)氣室，而是進(jìn)入液化單元，使氣態(tài)空氣變成液態(tài)空氣進(jìn)行儲(chǔ)存。

液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)原理圖

 

圖源：ESPlaza

液態(tài)空氣儲(chǔ)能的儲(chǔ)能密度是壓縮空氣儲(chǔ)能的10-40倍，可以在較小的容器中儲(chǔ)存更多的能量。傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能建設(shè)需要具備洞穴、鹽礦等大容量?jī)?chǔ)存空間，液態(tài)空氣儲(chǔ)能擺脫了地理?xiàng)l件的限制條件，也無需使用大量高壓容器，選址更靈活。

液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)具有大容量、能量密度大、長(zhǎng)壽命、低成本、不受地理?xiàng)l件限制等優(yōu)勢(shì)。此外，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生了大量的冷能和熱能，可以實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)和多能源協(xié)同供給。適配可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰、備用黑啟動(dòng)、分布式電力微網(wǎng)、綜合能源服務(wù)等多領(lǐng)域應(yīng)用場(chǎng)景。

圖源：中國(guó)綠發(fā)

液態(tài)空氣儲(chǔ)能除了作為大規(guī)模中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)，還可用于冷熱電三聯(lián)供。在鋼鐵廠、化工廠等工商業(yè)場(chǎng)景，液態(tài)空氣儲(chǔ)能也是較為理想的高效能源利用解決方案。大規(guī)模液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)效率在60%左右，若是冷熱電三聯(lián)供，其效率可以達(dá)到75%-85%。

液態(tài)空氣儲(chǔ)能關(guān)鍵設(shè)備，如壓縮機(jī)、低溫膨脹機(jī)、液體泵、膨脹發(fā)電機(jī)等國(guó)產(chǎn)設(shè)備已較為成熟，產(chǎn)業(yè)鏈成熟。首臺(tái)(套)項(xiàng)目成本預(yù)計(jì)較高，規(guī)模化推廣應(yīng)用后價(jià)格還會(huì)下行，此外系統(tǒng)集成、不同應(yīng)用場(chǎng)景等因素也存在一定的降本空間。整體來看，液態(tài)空氣儲(chǔ)能度電成本和壓縮空氣、抽水蓄能處于同一價(jià)格區(qū)間。隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)容量增大，造價(jià)將趨于下降，8小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)功率達(dá)到100MW時(shí)，單位造價(jià)相比10MW預(yù)測(cè)可下降46%。

新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能功率、時(shí)長(zhǎng)、響應(yīng)時(shí)間等呈現(xiàn)多樣化的需求，各種儲(chǔ)能技術(shù)路線兼收并蓄是大勢(shì)所趨。

從技術(shù)路線定位來看，液態(tài)空氣儲(chǔ)能與抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池等定位中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，存儲(chǔ)時(shí)間在幾小時(shí)到幾個(gè)月，具有中高功率、中高容量和中等響應(yīng)速度等特點(diǎn)，典型運(yùn)行場(chǎng)景是每天一充一放。

新型儲(chǔ)能中長(zhǎng)期發(fā)展方向，仍是多元技術(shù)與電力系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，充分發(fā)揮儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氣、儲(chǔ)冷、儲(chǔ)氫優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)多種類儲(chǔ)能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合和優(yōu)化運(yùn)行，重點(diǎn)解決中遠(yuǎn)期新能源出力與電力負(fù)荷季節(jié)性不匹配導(dǎo)致的跨季平衡調(diào)節(jié)問題。隨著電力系統(tǒng)對(duì)中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求增加，液態(tài)空氣儲(chǔ)能憑借其大規(guī)模、長(zhǎng)壽命、低成本、選址靈活等優(yōu)勢(shì)，講迎來較廣闊的應(yīng)用前景。

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