再次突破液体空气储能设备，国内建成全球最大规模项目

电子爱好者网报道(文章 / 黄山明)目前的储能技术包括物理储能、化学储能和电磁储能三大类。此外，依托众多市场，国内储能技术的发展呈现出多元化的趋势。根据其特点和技术成熟度，不同类型的储能技术在不同领域得到了一定程度的发展，压缩空气储能是其中的重要组成部分。

国内压缩空气储能技术不断发展，包括传统的压缩空气储能、先进的隔热压缩空气储能。（AA-CAES）、超级临界压缩空气储能系统（SC-CAES）以及液压气体（LAES）。最近，国内液体空气储能技术在重点设备上取得了新的突破，弥补了国际空白的大规模长期储能技术。

实现液体空气储能关键设备的新突破

今年 6 当月，全球最大的液体空气储能示范项目正在青海省海西蒙古族藏族自治州格尔木市紧张施工，预计年底投产。根据计划，新型储能项目的建设规模是 总投资约60MW/600MWh。 15.68 亿元，配套 25 建成后，万千瓦光伏将成为世界上最大的液体空气储能示范工程。

近日，该项目已顺利完成主要建设和设备基础的所有零米任务，正式从土建工程阶段转向核心设备安装阶段。

为了实现电能的储存和管理，所谓液体空气储能，就是将空气压缩成液体，进行储存。其工作原理是通过电能和高压低温气体内能的相互转换来实现。当冷凝温度降至冷凝温度时，在电网负荷低谷时，电能不断地从空气中带走热量，从而降低温度。 81.5 下面，液体空气开始出现；然后继续拿走热量，进一步降低系统温度，直到所有气体液化后保存在高压储气容器中。

与传统电池储能相比，由于所需设备简单，液体空气储能不需要使用稀有材料，制造成本相对较低。此外，液体空气储能的储能密度是压缩空气储能的。 10-40 倍数，能在较小的容器中储存更多的能量。并且 LAES 该系统不仅可以供电，还可以供应生活热水或冬季供暖，夏季制冷，实现经济优化。

当然，LAES 还有一些挑战，比如来回效率低，大型系统的来回效率大概是 50%-60%。LAES 该系统对设备材料要求较高，需在极低温度下稳定运行。

值得一提的是，该项目采用了基于低温气体液化和蓄冷技术的新一代压缩空气储能技术，以常压、低温和高密度液化空气的方式储存电能，解决了气体储存和恒压释放的问题，具有可以实现大规模长期储能、清洁低碳、安全、长寿命和不受地理条件限制的突出优势。与传统的储能技术相比，它占地面积更小，储能密度更高，应用领域更灵活。

此外，该项目的压缩模块关键设备离心压缩机组已顺利下线。该机组是世界上第一台设备，也是世界上最大的水平分割离心压缩机组。该机组第一段压缩机叶轮的最大直径 2 大米，整机重量超过 300 吨。

此外，该机组通过改善轴向进气结构，提高了压缩机的效率。 2%-3%；采用先进的控制系统，完成了整机一键快速起停；应用机组寿命优化技术，保证机组长期稳定运行。据报道，该机组的抗疲劳特性至少可以保证机组的承受能力。 20000 第二次起停，并且至少有 30 一年的使用寿命。

液体空气储能产业发展迅速

相对于化学电池的储能，LAES 使用气体作为介质，不产生污染物，是一种清洁的储能方法，有利于减少碳排放。而且设计更安全，没有爆炸或泄漏的风险，设备使用寿命更长。不依赖地下盐穴或煤矿等特殊地理条件，可用于更多地区。

更重要的是 LAES 该技术能够储存大量的能量，并能长期保持这种储存状态，这对可再生资源的间歇性和多变性是一种有效的解决方案。

原则上，在储能阶段，系统利用可再生资源或低谷电驱动压缩机压缩气体，然后通过蓄冷器预冷液化，储存电能和压缩热。在释放能量阶段，液体空气通过低温泵增压，储存冷却量并蒸发，然后通过加热产生高压高温气体，驱动透平转动，发电并网。

但 LAES 存在一些问题，其能量转换效率相对较低。这是因为液体空气储能系统中的热传递过程涉及空气压缩、冷却、液化、储存、再气化、膨胀工作等多个步骤，每一步都会带来一定的能量损失。

具体而言，液体空气储能的能量转换效率通常在 40% 到 60% 它们之间。若要使系统设计得更有效率，或者采用先进的保温材料和技术，则能量转换效率可能更高。

2017 2008年，中国科学院理化研究所团队完成了廊坊中试基地 100kW 建立了低温液体空气储能示范平台，得出了良好的试验结论，达到了蓄冷效率 系统的整体效率可以达到90% 达到国际领先水平的60%。

其中，低温蓄冷技术是液体空气储能系统的关键，决定了系统的能量转化率。液体空气复温过程中产生的优质冷能可以通过低温蓄冷技术储存，可以用于预冷液化系统中的高压空气，大大提高了气体的液化率。

到了 2020 2008年，团队建设 500kW 一级固相蓄冷工程验证平台，可实现大功率模块化串，并联蓄冷； 100kW 水平混合工质蓄冷工程验证平台，可实现各种蓄冷工质的低温蓄冷试验，并完成 -160 温度区域混合工质检测。

然而，在实际的商业应用中，能量转换的效率可能低于实验室的效率。由于实际应用应考虑更多的项目和经济因素，需要进一步改进方法。

就市场而言，根据 2023 年度数据显示，全球压缩空气储能累计装机容量约为 2527.3MW，该项目主要集中在美国、英国和中国。到目前为止。 2024 年 3 月份，国内已经签约或开工建设的压缩空气储能项目共计 25 个人，累计储能装机规模达到 8.8GW。

有研究机构预测，到 2027 年中国投运的压缩空气储能累计装机容量将达到 5.8GW，发展潜力巨大。压缩机、膨胀机、换热器等是液体空气储能系统的核心设备。为了在压缩机组的研发和生产上取得显著突破，国内企业如沈鼓集团， LAES 该项目的建设提供了关键支持。另外，国内如华能集团、大唐集团、国家能源集团等，积极投资和经营液体空气储能项目，促进了行业的快速发展。

总结

液体空气储能技术以其独特的优势在各种储能技术中脱颖而出。虽然目前仍面临一些技术挑战，但其广泛的应用前景和巨大的市场潜力使其成为未来能源领域的重要研究内容。然而，随着国内液体空气储能设备和技术的突破，预计该行业将迅速发展。

阅读更多热门文章

加关注 星标我们

把我们设为星标，不要错过每一次更新！

喜欢就奖励一个“在看”！

本文仅代表作者观点，版权归原创者所有，如需转载请在文中注明来源及作者名字。

免责声明：本文系转载编辑文章，仅作分享之用。如分享内容、图片侵犯到您的版权或非授权发布，请及时与我们联系进行审核处理或删除，您可以发送材料至邮箱：service@tojoy.com