近日，國家能源局發(fā)布2024年第1號公告，正式發(fā)布了新型儲能試點示范項目名單，唯一一個液態(tài)空氣儲能項目“青海省格爾木市60MW/600MWh液態(tài)空氣儲能示范項目”入選其中。

該液態(tài)空氣儲能項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)，計劃2024年內(nèi)整體并網(wǎng)發(fā)電。項目建成投產(chǎn)后，將成為液態(tài)空氣儲能領(lǐng)域發(fā)電功率世界第一、儲能規(guī)模世界最大的示范項目。

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

近年來，大規(guī)模儲能技術(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能被視為主要的大規(guī)模儲能技術(shù)，但兩者都受限于地理條件，液態(tài)空氣儲能作為一項高潛力的新型儲能技術(shù)正在快速興起。

什么是液態(tài)空氣儲能?

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

液態(tài)壓縮空氣儲能技術(shù)原理圖

 

圖源：ESPlaza

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

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

圖源：中國綠發(fā)

液態(tài)空氣儲能除了作為大規(guī)模中長時儲能應(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)場景，液態(tài)空氣儲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)等國產(chǎn)設(shè)備已較為成熟，產(chǎn)業(yè)鏈成熟。首臺(套)項目成本預(yù)計較高，規(guī)?；茝V應(yīng)用后價格還會下行，此外系統(tǒng)集成、不同應(yīng)用場景等因素也存在一定的降本空間。整體來看，液態(tài)空氣儲能度電成本和壓縮空氣、抽水蓄能處于同一價格區(qū)間。隨著儲能系統(tǒng)容量增大，造價將趨于下降，8小時儲能系統(tǒng)功率達(dá)到100MW時，單位造價相比10MW預(yù)測可下降46%。

新型電力系統(tǒng)對儲能功率、時長、響應(yīng)時間等呈現(xiàn)多樣化的需求，各種儲能技術(shù)路線兼收并蓄是大勢所趨。

從技術(shù)路線定位來看，液態(tài)空氣儲能與抽水蓄能、壓縮空氣儲能、液流電池等定位中長時儲能，存儲時間在幾小時到幾個月，具有中高功率、中高容量和中等響應(yīng)速度等特點，典型運行場景是每天一充一放。

新型儲能中長期發(fā)展方向，仍是多元技術(shù)與電力系統(tǒng)協(xié)同運行，充分發(fā)揮儲電、儲熱、儲氣、儲冷、儲氫優(yōu)勢，實現(xiàn)多種類儲能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合和優(yōu)化運行，重點解決中遠(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)對中長時儲能的需求增加，液態(tài)空氣儲能憑借其大規(guī)模、長壽命、低成本、選址靈活等優(yōu)勢，講迎來較廣闊的應(yīng)用前景。

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