《液态空气储能,香吗?》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2024-01-30
  • 近日,国家能源局发布2024年第1号公告,正式发布了新型储能试点示范项目名单,唯一一个液态空气储能项目“青海省格尔木市60MW/600MWh液态空气储能示范项目”入选其中。

    该液态空气储能项目位于海西州格尔木市东出口光伏园区,总规模60MW/600MWh,配建光伏250MW、110千伏升压站1座,于2023年7月1日开工建设,计划2024年内整体并网发电。项目建成投产后,将成为液态空气储能领域发电功率世界第一、储能规模世界最大的示范项目。

    随着青海海西60MW/600MWh液态空气储能项目的开工,也加速了液态空气储能商业化进程。

    近年来,大规模储能技术因其在改善可再生能源系统和电网负荷转移方面的重要作用而受到越来越多的关注。抽水蓄能和压缩空气储能被视为主要的大规模储能技术,但两者都受限于地理条件,液态空气储能作为一项高潜力的新型储能技术正在快速兴起。

    什么是液态空气储能?

    液态空气储能(LAES)由压缩空气储能能(CAES)技术衍生而来,两者都是以空气为主要储能材料。液态空气储能利用空气“压缩-膨胀”过程,完成“电能-热能”与“压力能-电能”的转换。与压缩空气储能不同,液态空气储能压缩后的气体不进入储气室,而是进入液化单元,使气态空气变成液态空气进行储存。

    液态空气储能的储能密度是压缩空气储能的10-40倍,可以在较小的容器中储存更多的能量。传统压缩空气储能建设需要具备洞穴、盐矿等大容量储存空间,液态空气储能摆脱了地理条件的限制条件,也无需使用大量高压容器,选址更灵活。

    液态空气储能技术具有大容量、能量密度大、长寿命、低成本、不受地理条件限制等优势。此外,系统在运行过程中产生了大量的冷能和热能,可以实现多能源互补和多能源协同供给。适配可再生能源消纳、电网调峰、备用黑启动、分布式电力微网、综合能源服务等多领域应用场景。

    液态空气储能除了作为大规模中长时储能应用在电源侧、电网侧,还可用于冷热电三联供。在钢铁厂、化工厂等工商业场景,液态空气储能也是较为理想的高效能源利用解决方案。大规模液态空气储能系统效率在60%左右,若是冷热电三联供,其效率可以达到75%-85%。

    液态空气储能关键设备,如压缩机、低温膨胀机、液体泵、膨胀发电机等国产设备已较为成熟,产业链成熟。首台(套)项目成本预计较高,规模化推广应用后价格还会下行,此外系统集成、不同应用场景等因素也存在一定的降本空间。整体来看,液态空气储能度电成本和压缩空气、抽水蓄能处于同一价格区间。随着储能系统容量增大,造价将趋于下降,8小时储能系统功率达到100MW时,单位造价相比10MW预测可下降46%。

    新型电力系统对储能功率、时长、响应时间等呈现多样化的需求,各种储能技术路线兼收并蓄是大势所趋。

    从技术路线定位来看,液态空气储能与抽水蓄能、压缩空气储能、液流电池等定位中长时储能,存储时间在几小时到几个月,具有中高功率、中高容量和中等响应速度等特点,典型运行场景是每天一充一放。

    新型储能中长期发展方向,仍是多元技术与电力系统协同运行,充分发挥储电、储热、储气、储冷、储氢优势,实现多种类储能技术的有机结合和优化运行,重点解决中远期新能源出力与电力负荷季节性不匹配导致的跨季平衡调节问题。随着电力系统对中长时储能的需求增加,液态空气储能凭借其大规模、长寿命、低成本、选址灵活等优势,讲迎来较广阔的应用前景。

  • 原文来源:https://www.china5e.com/news/news-1164969-1.html
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    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-08-01
    • 英国不仅率先提出了“利用液态空气储能调峰”的概念,也成为全球首个液态空气储能工厂的问世地。 《金融时报》日前报道称,全球首个液态空气储能工厂在英诞生。这个名为Pilsworth的液态空气储能工厂坐落于曼彻斯特Bury,由英国专门研究储能系统的Highview Power公司负责运营,Highview Power和伯明翰大学共同开发了这项液态空气储能技术,双方共同拥有33项专利,造价成本比其它大型电池都要便宜,而且更耐用。 Highview Power指出,此类液态空气储能工厂可运转长达40年,而且可以任意选择安装地点,相当于一个巨型可充电电池,能够有力配合可再生能源产业的发展。 据了解,Pilsworth液态空气储能工厂装机5兆瓦,可储存15兆瓦时的电力,足够为5000个普通家庭提供连续3个小时的电力,同时还可以提供电网平衡和监管服务。该工厂的工作原理是将空气冷却至-196°C转化为液体,随后在低压下储存至隔热罐中,当需要电力时,液态空气被泵送至高压并被加热,以变成高压气体带动涡轮机发电。 《卫报》消息称,Highview Power于2014年宣布投建这个液态空气储能工厂,当时还获得了英国能源和气候变化部门800万英镑的资金支持。去年8月,该项目再次获得英国技术战略委员会“创新英国”(InnovateUK)授予的150万英镑资金。 Highview Power董事长Colin Roy表示:“全球60%的储能市场被长时间并网连接的储能系统占据,而液态空气储能技术可以满足其中一半的市场需求,年价值有望达到150亿美元。”他补充称,已经与潜在客户进行了详细的沟通和谈判,准备好为多个国家的公用事业公司提供储能技术解决方案。 意大利国家电力公司(Enel)就是感兴趣的客户之一,该公司旗下绿色电力子公司Enel Green Power能源存储创新主管Gianluca Gigliuci表示:“Highview Power的液态空气储能技术,是更有前途的解决方案之一。能源存储技术是为了助力可再生能源电力市场发展,存储系统必须更耐用、寿命更长。” 英国BBC新闻网指出,Pilsworth液态空气储能工厂与英国可再生能源产业可谓相得益彰,估计其发电能力占到2017年英国总发电量的29%。虽然在阳光充沛、风力强的时候可以储存相对较多的清洁电力,但需求高峰期间仍然无法负荷过大的发电能力。 据悉,英国早前都是通过燃煤电站来处理高峰期的电力需求,但随着这些污染环境的电站被关闭,拥有并运营国家输电网络的英国国家电网公司,开始选择小型燃气和柴油发电机组来填补电力需求空缺。 Highview Power首席执行官Gareth Brett指出,Pilsworth液态空气储能工厂成为英国另一个无污染的发电选择,可以说这座工厂是英国唯一可行且可以长期使用的储能设施。 据了解,目前全球最常见的储能形式是锂离子电池和抽水蓄能,鉴于能源储存的重要性日益增加,全面球对储能技术的投资也随之水涨船高。而诞生于19世纪末的液态空气储能技术,经过多年发展已经进入商业化示范阶段。 英国于2007年开始将液态空气储能技术商业化,首个试验工厂投建于伦敦,装机350千瓦,可储存2.5兆瓦时的电力。这个试验工厂也是Highview Power的作品,2011至2014年间全面运行,并成功与英国电网连接。 不过,汇丰银行清洁能源分析师Sean McLoughlin却持保守态度,称液态空气储能技术是压缩空气储能一个更“复杂”的版本,虽然具有占地面积小、经济性好、更节省空间等优势,但低温冷却会带来成本挑战等实际问题,目前该技术尚处早期阶段。 但也有分析师指出,液态空气储能技术可以经济高效地储存数百兆瓦的电力,随着技术不断进步,未来可以轻松地满足10多万个普通家庭的电力需求。 “当前,业内普遍将研发方向集中在锂离子电池上,但锂离子电池只能用在容量较低、较短时间的应用上。因此就能效而言,我们的液态空气储能技术是目前全球最便宜、最清洁、对环境影响最小的可商业运营的储能技术。”Gareth Brett自信地称。 .
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    • 编译者:郭楷模
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    • 近日,中国绿发投资建设的世界最大液态空气储能示范项目——青海6万千瓦/60万千瓦时液态空气储能示范项目顺利完成主要建设及设备基础全部“出零米”目标,正式由土建施工阶段转入核心设备安装阶段。 青海液态空气储能示范项目位于海西蒙古族藏族自治州格尔木市,装机容量6万千瓦/60万千瓦时,配建25万千瓦光伏,入选国家能源局新型储能试点示范项目。项目建成投产后,将成为液态空气储能领域发电功率世界第一、储能规模世界最大的示范项目。 项目采用新一代的压缩空气储能技术,基于低温空气液化和蓄冷技术,将电能以常压、低温、高密度的液化空气形式存储,解决了空气存储和恒压释放的问题,具有可实现大规模长时储能、清洁低碳、安全、长寿命和不受地理条件限制的突出优点。较之传统储能技术,其占地面积更小、储能密度更大、应用场景更为灵活多元,尤其在可再生能源消纳、电网调峰、备用黑启动、支撑分布式电力微网以及综合能源服务等领域具有突出优势。 自开工建设以来,项目受到了国家能源局、青海省等各级政府的高度重视,政府领导亲临现场调研,对项目予以充分认可和关心支持。今年4月,公司组建项目突击队,全部成员赴项目一线现场办公,协同总包单位、设计院及设备厂家等单位,解决“人、财、物”各项难题,全力以赴赶进度、抢工期,于8月15日顺利完成主要建设及设备基础全部出零米任务。 8月17日,项目配套离心压缩机组在生产车间顺利下线,也为年底建成并网奠定了基础。作为项目压缩模块的关键设备,压缩机组叶轮直径达到2米,整机重量相当于五十头成年大象的重量总和,是世界最大规模的水平剖分式离心压缩机组,具有整机实现快速一键启停、耐疲劳性强、四季节能降耗运行等特点,性能达到国际领先水平。 “下一步,我们加快推进冷箱、压缩机组、膨胀机组等关键核心设备的安装调试工作,确保实现‘9.22倒送电’‘12.31安全发电’目标。”项目建设负责人介绍道。 青海液态空气储能示范项目是液态空气储能技术从试验阶段向规模化生产迈进的重要里程碑,项目设备全部实现国产化,填补了大规模长时储能技术空白,将为青海省打造国家清洁能源产业高地提供有力支撑,为构建新型电力系统、实现“双碳”目标做出重要贡献。