中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：隨著全球能源轉(zhuǎn)型，液態(tài)空氣儲(chǔ)能正以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在能源領(lǐng)域嶄露頭角。在前段時(shí)間舉辦的“2025中關(guān)村論壇年會(huì)”中，中國(guó)綠發(fā)“60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目”入選“10項(xiàng)重大科技成果”。這也是目前全球在建規(guī)模最大的液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，標(biāo)志著我國(guó)在這一前沿技術(shù)領(lǐng)域取得了重大突破，為全球能源轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧。近日《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者專訪了該項(xiàng)目總工程師、首席專家季偉，探尋液態(tài)空氣儲(chǔ)能帶來的意義非凡的綠色革命。
液態(tài)空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目實(shí)景圖
為何需要發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)
近年來，太陽能、風(fēng)能等新能源迎來大規(guī)模應(yīng)用，但新能源發(fā)電存在間歇性、不穩(wěn)定性和供需錯(cuò)峰矛盾，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響，儲(chǔ)能技術(shù)隨之迎來高速發(fā)展的機(jī)會(huì)。季偉介紹說，隨著雙碳目標(biāo)的提出，我國(guó)對(duì)新能源的占比要求越來越高，預(yù)計(jì)到2050年將達(dá)到60%以上，但新能源發(fā)電的波動(dòng)性較大，“高比例新能源接入會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊，需要利用大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)去平抑這種波動(dòng)性，類似一個(gè)能量海綿，把能量吸收進(jìn)去，需要時(shí)再穩(wěn)定地釋放出來，這就是儲(chǔ)能技術(shù)的作用之一”。2022年2月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局正式印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，方案指出：到2025年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；到2030年，新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。
目前儲(chǔ)能技術(shù)主要分為電化學(xué)（電池）儲(chǔ)能、抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能等不同技術(shù)路徑。其中液態(tài)空氣儲(chǔ)能是一種新型儲(chǔ)能技術(shù)，具有大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)效、長(zhǎng)壽命、綠色低碳、安全穩(wěn)定、布置靈活及提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量支撐等特點(diǎn)。它能夠?qū)㈦娋W(wǎng)無法直接消納的電能轉(zhuǎn)化為高能量密度的液態(tài)空氣存儲(chǔ)，在用電需求高峰時(shí)釋放電能，有效提高電網(wǎng)運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。較之傳統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)，其占地面積更小，儲(chǔ)能密度更大，應(yīng)用場(chǎng)景更加靈活多元，尤其在可再生能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰等領(lǐng)域具有突出優(yōu)勢(shì)。
季偉在接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，液態(tài)空氣儲(chǔ)能提出至今已有四十多年的發(fā)展歷程，“60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能”項(xiàng)目首次完成了液態(tài)空氣儲(chǔ)能工藝包設(shè)計(jì)，這在液態(tài)空氣儲(chǔ)能的發(fā)展進(jìn)程中，堪稱一次關(guān)鍵突破?！昂?jiǎn)單來說，完整的工藝包設(shè)計(jì)，猶如一座橋梁，連接起了從實(shí)驗(yàn)室/中試階段邁向工程化的通道，使液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)邁向工程化發(fā)展，也將點(diǎn)亮能源轉(zhuǎn)型的全新路徑?！?
每1立方米液態(tài)空氣可以發(fā)75度電
此次在青海格爾木建設(shè)的“60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能”是國(guó)家級(jí)新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，由中國(guó)綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司和中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所聯(lián)合攻關(guān)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，設(shè)備自主化率100%，創(chuàng)新性地采用深低溫梯級(jí)液化蓄冷工藝和常壓低溫存儲(chǔ)技術(shù)，研制了七項(xiàng)國(guó)際創(chuàng)新的關(guān)鍵核心設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了從百千瓦級(jí)到萬千瓦級(jí)液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)?；l(fā)展，入選2024年度國(guó)家能源局新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目、能源領(lǐng)域第四批首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備。該項(xiàng)目總投資6.45億元，建成投運(yùn)后預(yù)計(jì)年發(fā)電量約為1.8億度，可滿足約3萬戶居民一年的用電需求，將成為世界液態(tài)空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域儲(chǔ)能功率最高、儲(chǔ)能容量最大的項(xiàng)目。
相比于其他的儲(chǔ)能技術(shù)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)最突出的優(yōu)勢(shì)就是儲(chǔ)能密度高，相當(dāng)于把空氣壓縮約700倍后進(jìn)行液化存儲(chǔ)，每1立方米液態(tài)空氣可以發(fā)75度電。也正是因?yàn)槠漭^高的儲(chǔ)能密度和不受地理?xiàng)l件限制的靈活布置特點(diǎn)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能可與液化天然氣、空分、光熱、傳統(tǒng)電廠等多種形式能源耦合，提升能源綜合利用效率，是當(dāng)前最具潛力的新型大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)之一。
但液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)并非一帆風(fēng)順，季偉告訴記者：“在研發(fā)過程中，高效固/液相蓄冷工質(zhì)及裝備的研制、換熱器的非穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)和大型低溫儲(chǔ)罐的疲勞設(shè)計(jì)等技術(shù)難題一度讓團(tuán)隊(duì)很頭疼，最后通過與國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域龍頭廠家合作，這些技術(shù)難題被一一攻破，確保了項(xiàng)目的高效性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，為液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。”
向世界提供綠色能源解決方案
季偉表示，液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)的成功應(yīng)用，為我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開辟了新的道路。其重大意義在于其在特定場(chǎng)景下的獨(dú)特應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，尤其是在其他儲(chǔ)能技術(shù)難以發(fā)揮作用的環(huán)境中，比如沙漠、戈壁、荒漠以及一些極寒地區(qū)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)能夠提供可靠的儲(chǔ)能解決方案。隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的逐步降低，液態(tài)空氣儲(chǔ)能有望在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支柱。
季偉告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，“這項(xiàng)技術(shù)目前我們?cè)谛屎鸵?guī)模上均處于全球領(lǐng)先地位，國(guó)外公司的液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目最大規(guī)模為50MW/250MWh，而中國(guó)的項(xiàng)目規(guī)模達(dá)到60MW/600MWh，是目前全球最大的液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。其次，中國(guó)的技術(shù)在效率、安全性、儲(chǔ)能密度等方面均優(yōu)于國(guó)際同類技術(shù)。”
“60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目”的研制，有力促進(jìn)了沙戈荒地區(qū)風(fēng)力、光伏發(fā)電波動(dòng)性及電網(wǎng)穩(wěn)定性問題的解決，助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)，關(guān)鍵系統(tǒng)的制造和集成不僅提升了我國(guó)能源領(lǐng)域重大技術(shù)裝備的生產(chǎn)制造能力，也推動(dòng)了上下游產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新應(yīng)用。季偉表示，“項(xiàng)目的成功是我國(guó)能源領(lǐng)域的一次重大突破，也是全球能源轉(zhuǎn)型的重要探索。它不僅展示了中國(guó)在儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力，更為世界提供了可復(fù)制、可推廣的綠色能源解決方案?！?
