中國儲能網(wǎng)訊：四月的青藏高原腹地，凜冽的寒風(fēng)夾帶著沙礫越過蒼茫戈壁。
記者驅(qū)車沿青藏線一路西行，駛向青海省海西蒙古族藏族自治州格爾木市。車窗外，連綿的沙丘荒野赤地千里。遠(yuǎn)方，昆侖山脈的雪峰若隱若現(xiàn)，與天際線融為一體。
地處柴達(dá)木盆地南緣的格爾木市，平均海拔2780米，晝夜溫差可達(dá)20攝氏度。在戈壁深處，由中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司和中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所聯(lián)合研發(fā)的青海省6萬千瓦/60萬千瓦時液態(tài)空氣儲能項目正加速建設(shè)，無懼“沙戈荒”環(huán)境的極端淬煉，若干巨型儲罐“拔地而起”。
作為全球首個大規(guī)模液態(tài)空氣儲能示范工程，該項目多項核心指標(biāo)領(lǐng)跑全球，計劃于今年投運(yùn)，即將重塑液態(tài)空氣儲能技術(shù)的國際競爭格局。
敢為人先
填補(bǔ)大規(guī)模長時儲能領(lǐng)域空白
進(jìn)入項目現(xiàn)場，轟鳴的設(shè)備、擺動的機(jī)械吊臂與穿梭的工作者，在荒蕪的戈壁中營造出了一幅頗具反差的熱鬧景象。此時此地，500多名建設(shè)者正在加緊施工，進(jìn)行項目建設(shè)的最后沖刺。
該項目于2023年開工建設(shè)，目前，項目主體建設(shè)已全部完工，進(jìn)入關(guān)鍵設(shè)備的安裝調(diào)試階段。“待今年投運(yùn)后，我們的項目將成為液態(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?！敝袊G發(fā)中綠中科儲能技術(shù)有限公司工程部經(jīng)理苑亞說道。
何為液態(tài)空氣儲能？
顧名思義，就是利用電網(wǎng)無法直接消納的電能，驅(qū)動相關(guān)設(shè)備將氣態(tài)空氣轉(zhuǎn)換為液態(tài)空氣存儲起來，待用電時再將其氣化，驅(qū)動膨脹機(jī)與發(fā)電機(jī)發(fā)電。
“項目配建25萬千瓦光伏，發(fā)電功率6萬千瓦，發(fā)電容量達(dá)60萬千瓦時?！痹穪喗榻B，項目單次儲能可連續(xù)向電網(wǎng)放電10小時之久，輸送60萬度清潔電能，全年輸電量約達(dá)1.8億度，約能滿足3萬人一年的用電量需求。
當(dāng)前，作為一種新型大規(guī)模、長時儲能技術(shù)，液態(tài)空氣儲能被認(rèn)為是解決可再生能源間歇性問題、實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要儲能技術(shù)之一。
“一方面，液態(tài)空氣儲能技術(shù)適合吉瓦時級別大規(guī)模儲能，且可以滿足電網(wǎng)級儲能需求，存儲時長可達(dá)數(shù)小時至數(shù)天，能有效彌補(bǔ)鋰電池等短時儲能技術(shù)不足。另一方面，相較于抽水蓄能等對地理資源要求高的儲能形式，液態(tài)空氣儲能技術(shù)環(huán)境適應(yīng)性、部署推廣性強(qiáng)，且使用空氣作為介質(zhì)，生命周期碳足跡低?！痹穪喐嬖V記者。
據(jù)了解，當(dāng)前，全球范圍內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營的液態(tài)空氣儲能項目屈指可數(shù)。該項目填補(bǔ)了我國在液態(tài)空氣儲能領(lǐng)域的技術(shù)空白，將推動我國大規(guī)模長時儲能領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)一步提質(zhì)增效。
打造閉式循環(huán)
實現(xiàn)全程介質(zhì)零損耗
探索空氣“液化之旅”的第一站，記者在相關(guān)人員的帶領(lǐng)下步入了主廠房區(qū)域。只見數(shù)臺壓縮機(jī)依次排列，碩大的機(jī)身被風(fēng)裹上了一層薄薄的塵衣。
“在儲能階段，空氣經(jīng)多級壓縮逐級增壓至‘超臨界狀態(tài)’。在每級壓縮后，利用高效換熱器將壓縮熱存儲進(jìn)熱水罐中，進(jìn)一步將常溫高壓空氣排入冷箱進(jìn)行梯級液化?！痹穪喗榻B。
順著管道的延伸方向，只見一座約有20米高的金屬箱體佇立眼前?！斑@是項目系統(tǒng)的‘核心’——冷箱。常溫高壓空氣將在這里經(jīng)歷關(guān)鍵的梯級液化/氣化工序?！痹穪喐嬖V記者，蓄冷介質(zhì)為空氣液化過程提供冷量，冷箱出口的高壓液化空氣再經(jīng)膨脹機(jī)進(jìn)一步節(jié)流降壓至零下194攝氏度，注入液空罐中穩(wěn)定存儲。
“在項目的釋能階段，蓄冷介質(zhì)將從冷箱回收液態(tài)空氣中的冷量，在此過程中，液態(tài)空氣被氣化為高壓常溫空氣，再由儲能階段的壓縮熱將其加熱，形成的高溫高壓熱空氣帶動膨脹機(jī)膨脹做功，以驅(qū)動發(fā)電機(jī)釋放電能?！痹穪喲a(bǔ)充。
從儲能到釋能，項目利用巧妙的技術(shù)路徑成功打造“閉式循環(huán)系統(tǒng)”。中國綠發(fā)青海分公司液化空氣儲能項目部經(jīng)理鄭剛基介紹，除去部分不可避免的能量損失外，全程的介質(zhì)損耗近乎為零，具備較好的經(jīng)濟(jì)性。
100%設(shè)備國產(chǎn)化
做產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領(lǐng)者
記者獲悉，該項目主要設(shè)備已實現(xiàn)100%國產(chǎn)化，不僅填補(bǔ)了我國液態(tài)儲能技術(shù)領(lǐng)域的空白，更有望推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)加速邁向規(guī)模化、高質(zhì)量發(fā)展。
“該過程的關(guān)鍵在于我們的專利技術(shù)路線——深低溫梯級蓄冷技術(shù)?！痹穪喐嬖V記者，項目擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，全流程涉及專利技術(shù)200余項，已入選2024年度國家能源局新型儲能示范項目、能源領(lǐng)域第四批首臺（套）重大技術(shù)裝備。
“項目投產(chǎn)后，將有望帶動該領(lǐng)域關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建，對推動我國液態(tài)儲能領(lǐng)域上下游產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新協(xié)同、加速形成自主可控的規(guī)?；a(chǎn)集群具有十分重要的意義?！编崉偦榻B，另一方面，作為西北電網(wǎng)首個液態(tài)空氣儲能，項目有望進(jìn)一步提升青海省特高壓外送通道的輸電穩(wěn)定性，為高原地區(qū)長時儲能提供工程化范本。
當(dāng)前，新型儲能的中長期發(fā)展方向仍是多元技術(shù)與電力系統(tǒng)的協(xié)同運(yùn)行。通過充分發(fā)揮儲電、熱、氣、冷、氫等技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)多元儲能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，將為青海省等典型區(qū)域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)問題提供良好的解決方案。
“隨著我國乃至全球電力系統(tǒng)對中長時儲能的需求逐步增加，液態(tài)空氣儲能將憑借其大規(guī)模、長壽命、低成本、選址靈活等優(yōu)勢，迎來更加廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景?！编崉偦f道。
