技术控丨液态空气储能系统研究获突破

　　中国电力报 中电新闻网 记者 于琳娜 译

　　在欧洲，随着传统的燃煤发电站即将结束其历史使命，对工程师的新挑战也随之来临，大力发展清洁可靠的能源技术从来没有如此紧迫过。

　　大规模储能技术被视为解决可再生能源规模性接入大电网的有效方案。最近，一个能源存储解决方案研究已经到了最前沿，液态空气储能（LAES），利用液态空气进行能源存储，可实现大规模、长时间的储能。

　　LAES系统可独立缩放

　　Highview电力存储公司业务发展部主任MatthewBarnett说：“我们的技术是将液体空气存储在一个低压绝缘槽内，在需要时进行电力释放。与所有能源存储系统一样，LAES系统包括3个主要程序：充电系统、能源存储、电力回收。然而，与其他储能系统不同的是，为了优化不同应用系统，我们的技术可以实现独立缩放。”

　　Barnett介绍说，该技术通过制冷（温度降至零下196摄氏度）将空气转变为液态，然后将这种寒冷液体储存在绝缘容器中。当需要用电时，把液态空气从槽中抽出并达到高压。

　　他说：“我们将能量通过换热器和中间传热流体储存在液态空气中，在需要时，它能产生足够高压的气体从而驱动涡轮机发电。想想看，700公升的气体被压缩成1公升的液态空气，这其中储存的能量是很大的，会达到千兆瓦时的级别。”

　　“这项技术同样可以对其本身运行中产生的废热或是废冷进行再利用，从而提高整个过程的效率。”Barnett补充说，“在能量释放的过程中产生的过冷气体，将通过高级冷库进行捕捉，而这些被捕的过冷气体会用来提高整个液化过程的能效。同样的方式，我们也可以对液化天然气生产过程中浪费的能量进行整合利用。此外，液化空气的低沸点意味着系统效率可以通过引入环境热量而得到进一步提高。LAES系统的标准设计是捕捉和储存在液化过程中产生的热量，然后将电力回收过程一体化。这对那些拥有废热源的企业来说具有重要意义，例如热电厂或者炼钢厂。”

　　　示范项目进展良好

　　与其他大型能源存储方案不同，LAES系统不受地域限制。比如，有些储能技术要求位于山区或者水库，才能够继续下一系列操作。

　　2011~2014年，Highview公司在伦敦附近的试点LAES350千瓦/2.5兆瓦时项目全面运作，成功接入了英国电网，并严格遵守必要的法律法规及定期检查。

　　Highview公司与项目合作伙伴Viridor最近收到了英国能源与气候变化部授予的1140万美元资金，用于设计、建设和测试5兆瓦的LAES示范项目，实现长时间持续储能，该工程很快将在英格兰西北部运行。

　　目前，曼彻斯特附近Viridor公司所属的垃圾填埋沼气发电厂还有一个LAES商业示范项目，这个5兆瓦的项目将至少试运营一年，提供储能的同时将沼气的低品位余热转化为电力。如果一切按照计划进行，Highview公司希望未来建设一个更大的200兆瓦/1.2吉瓦时LAES项目，称为“Gigaplant”。

　　Barnett说，公司正在为这个大项目选择系统组件。他说：“在这样的竞争成本下，而且不受地域限制的项目，全世界很难再找到了。我们相信LAES系统将成为最廉价、最清洁、对环境影响最小的大型储能技术。”

赵雅君