《全球首个液态空气储能工厂于英国问世》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 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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    • 提到储能系统,可能大多人会先想到锂电池或是燃料电池,不过除了这两样,还有许多技术正走向萤光幕前。最近英国液态空气(Liquid air)储能公司Highview Power即将打造容量达50MW/250MWh的储能厂,有机会在2022年开始运转,为储能系统新添战力。 通常锂离子电池的储电时间只有几小时,但液态空气储能可以储存数月的时间,这或许是因为它不是单纯储电,而是用电来液化空气并加以储存。空气的液化点为零下摄氏183,因此设备首先会将空气液化、低压储存,需要用电时再提高空气的温度使其膨胀,之后就能驱动发电机。 现在Highview Power已经研发出全尺寸低温电池(cryobattery),能用再生能源产生的绿电,将空气降至摄氏-196度,之后再把液态空气存入大型真空金属罐中,Highview表示,若以200MW/2GWh规模的系统来估算,每MWh的成本约为110英镑(约新台币4,367元)。这价位已经比锂离子电池的每MWh187美元(约新台币5,720元)还要低。 而这也不是Highview第一次设厂了,先前已筹得1,800万美元打造360KW/2.5MKh先导工厂,之后又与废弃物回收管理公司Viridor公司在2016年获得英国能源部800万英镑研究经费,2018年于曼彻斯特打造世界第一座液态空气储能工厂Viridor Pilsworth。 Viridor Pilsworth液态空气储能工厂容量5MW/15MWh,足够为5,000户家庭提供连续3个小时电力。Highview Power指出,液态空气储能工厂除了可运转40年,还可以任意选择安装地点,能够有效与再生能源相辅相成。 最新的50MW/250MWh计划则能为5,000户家庭提供连续5个小时电力。在英国燃煤电厂逐渐退役的时刻,或许能稍稍缓解电网供电压力,与此同时也能储存更多的再生能源电力,维持电网的稳定性。 Highview执行长Javier Cavada表示,随着愈来愈多火力发电厂淘汰,公司正提供另一种解决方案,能用相同的基础设备和电网线路,带来全新的能源系统。同时Cavada也指出,液态空气储能系统并不是要跟锂离子电池技术相竞争,而是想跟燃煤天厂对打。 不过话说如此,目前Highview还在寻找承包商,也就是一切都还在计划阶段,也不知知道会花多少钱,而现在该公司已经瞄准一间退役的火力发电厂地址,正在准备施工阶段的采购,只能静待未来的进展。