中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：電力生產(chǎn)和輸出基本是穩(wěn)定的，但電力的需求卻總是在峰谷間轉(zhuǎn)換。能不能制造這樣一個(gè)大冰箱，用冷凍的方式存儲(chǔ)多余的電能，延長(zhǎng)保鮮期，等需要的時(shí)候再拿出來(lái)使用。
答案是：能！這就是液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)。
液態(tài)空氣儲(chǔ)能是一種新型大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)無(wú)法直接消納的無(wú)形的電能，轉(zhuǎn)化為有形的具有高能量密度的液態(tài)空氣存儲(chǔ)。
那么，冷凍電能需要幾步呢？?jī)刹健?/span>
第一步，充電。在電力“太滿”時(shí)，通過(guò)消耗電能對(duì)空氣進(jìn)行凈化、壓縮、冷卻和液化，隨后將-196℃的液態(tài)空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中。在此過(guò)程中釋放的多余熱能也不能浪費(fèi)，儲(chǔ)存在專門的儲(chǔ)熱裝置中，以備在釋能時(shí)使用。第二步，放電。當(dāng)電力“不足”時(shí)，將存儲(chǔ)的液態(tài)空氣釋放出來(lái)，經(jīng)過(guò)加壓和升溫使其氣化，再用這些氣化的空氣驅(qū)動(dòng)膨脹機(jī)發(fā)電，之后并入電網(wǎng)。在此過(guò)程中液態(tài)空氣的冷能也不浪費(fèi)，儲(chǔ)存在專門的儲(chǔ)冷裝置中，以備在下次充電時(shí)液化空氣用。
相對(duì)于其他大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)具有不受地理?xiàng)l件限制和常壓儲(chǔ)存的突出優(yōu)勢(shì)，是易于實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)聯(lián)供、應(yīng)用場(chǎng)景靈活多元的前沿儲(chǔ)能技術(shù)之一。
總的說(shuō)來(lái)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)有五大優(yōu)勢(shì)：一是高儲(chǔ)能密度——占地面積小，滿足長(zhǎng)時(shí)、大規(guī)模儲(chǔ)能需求；二是低碳環(huán)?！\(yùn)行工質(zhì)為空氣，運(yùn)行過(guò)程無(wú)二氧化碳及污染物排放，生命周期碳排放低；三是高可靠性——設(shè)備壽命長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，運(yùn)行維護(hù)成本低；四是部署靈活——不受地理?xiàng)l件限制，可結(jié)合風(fēng)電、光伏、液化天然氣等多種能源形式，并具備多能聯(lián)供能力等；五是高安全性——常壓儲(chǔ)存，避免高壓氣體儲(chǔ)能帶來(lái)的安全問(wèn)題。
如今，液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)正展現(xiàn)出重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的應(yīng)用前景。
在電源側(cè)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)能有力破解當(dāng)前制約我國(guó)可再生新能源發(fā)展的棄風(fēng)棄光問(wèn)題，并能實(shí)現(xiàn)火電的靈活存儲(chǔ)和釋放，大幅提高火電的深度調(diào)峰能力。在電網(wǎng)側(cè)，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化，具備削峰填谷、熱備用、電能質(zhì)量治理等功能，能在一定程度上緩解限電狀況，提高系統(tǒng)效率和輸配電設(shè)備的利用率。在負(fù)荷側(cè)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)可靈活耦合不同形式余熱/冷資源，同時(shí)穩(wěn)定輸出冷、熱、電及工業(yè)用氣等多種形式能源，提升能源綜合利用效率。
近年來(lái)，英國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的研究團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域取得了許多突破。在我國(guó)，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所、中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所和石家莊鐵道大學(xué)等單位的研究也取得了很多成績(jī)。例如，筆者所在的團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十多年的努力，突破了諸多基礎(chǔ)研究和技術(shù)瓶頸，形成了從基礎(chǔ)理論突破到關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)，再到工程應(yīng)用示范的完整創(chuàng)新鏈條。就在2023年，該研究團(tuán)隊(duì)與中國(guó)綠發(fā)投資集團(tuán)合作，在青海格爾木市建設(shè)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60MW/600MW·h示范項(xiàng)目。
未來(lái)，我們能不能建成更多電能“大冰箱”？拭目以待！
