中國液態(tài)空氣儲能形成從理論創(chuàng)新、技術(shù)突破到工程應用完整鏈條
中新網(wǎng)北京3月27日電 (記者 孫自法)中國能源領(lǐng)域技術(shù)重大創(chuàng)新成果——“60兆瓦/600兆瓦時液態(tài)空氣儲能國家級首臺套示范項目”,在3月27日開幕的2025中關(guān)村論壇年會上作為一項重大科技成果發(fā)布,備受關(guān)注。

記者當天從中國科學院理化技術(shù)研究所(理化所)獲悉,該所王俊杰研究員團隊在液態(tài)空氣儲能技術(shù)研究和應用領(lǐng)域深耕10余年,通過與中國綠發(fā)投資集團合作,已形成從理論創(chuàng)新到關(guān)鍵核心技術(shù)突破再到工程示范應用的完整鏈條,取得多項突破性成果,全面推動液態(tài)空氣儲能技術(shù)發(fā)展。
技術(shù)優(yōu)勢突出
研究團隊介紹,液態(tài)空氣儲能是一種新型大規(guī)模長時儲能技術(shù),能夠?qū)㈦娋W(wǎng)無法直接消納的無形的電能轉(zhuǎn)化為有形的具有高能量密度的液態(tài)空氣存儲,在用電需求高峰時釋放電能,可實現(xiàn)“削峰填谷”。液態(tài)空氣相對于室溫空氣密度提升約750倍,但仍處于常壓狀態(tài)存儲,因此兼具高能量密度和高安全性。
相對于其他大規(guī)模長時儲能技術(shù),液態(tài)空氣儲能技術(shù)具有不受地理條件限制和常壓儲存的突出優(yōu)勢,是易于實現(xiàn)多能互補聯(lián)供、應用場景靈活多元的前沿儲能技術(shù)之一,主要體現(xiàn)為五方面特點:
高儲能密度,占地面積小,滿足長時、大規(guī)模儲能需求;低碳環(huán)保,運行工質(zhì)為空氣,運行過程無二氧化碳及污染物排放,生命周期碳足跡低;高可靠性,設備壽命長,運行穩(wěn)定可靠;部署靈活,不受地理條件限制,可結(jié)合風電、光伏等多種能源形式,并具備多能聯(lián)供能力等;常壓儲存,具有高安全性和低成本優(yōu)勢。
關(guān)鍵技術(shù)突破
立足國家能源發(fā)展戰(zhàn)略,王俊杰團隊持續(xù)發(fā)展安全高效的規(guī)?;滦蛢δ芗夹g(shù),基于建成的500千瓦非補燃壓縮空氣儲能示范平臺,研究團隊10多年來不斷改進和完善,采用7項國際創(chuàng)新的關(guān)鍵核心技術(shù),提出深低溫梯級液化蓄冷工藝,建成100千瓦液態(tài)空氣儲能示范平臺和低溫蓄冷共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)平臺,并開發(fā)出液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)的多能互補、多能聯(lián)供工藝技術(shù),為液態(tài)空氣儲能技術(shù)的規(guī)?;渴鸷投嘣瘧玫於藞詫嵒A。

為推動液態(tài)空氣儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,中國科學院理化技術(shù)研究所聯(lián)合中國綠發(fā)投資集團成立中綠中科儲能技術(shù)有限公司。2023年,在青海格爾木建設的60兆瓦/600兆瓦時液態(tài)空氣儲能示范項目擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),首次實現(xiàn)從百千瓦級到萬千瓦級液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)的規(guī)?;l(fā)展,已獲得授權(quán)專利81項,發(fā)表論文142篇。
應用前景廣闊
研究團隊指出,面向電力“源-網(wǎng)-荷-儲”各個應用環(huán)節(jié),液態(tài)空氣儲能在“電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及負荷側(cè)”等領(lǐng)域具有重要戰(zhàn)略意義和廣闊應用前景。
在電源側(cè),液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)能有力破解當前制約中國可再生新能源發(fā)展的棄風棄光問題,并能實現(xiàn)火電的靈活存儲和釋放,大幅提高火電的深度調(diào)峰能力。
在電網(wǎng)側(cè),可實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化,具備削峰填谷、熱備用、電能質(zhì)量治理等功能,能在一定程度上緩解限電狀況,提高系統(tǒng)效率和輸配電設備的利用率。
在負荷側(cè),液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)可靈活耦合不同形式余熱/冷資源。如耦合液化天然氣(LNG)冷能可有效實現(xiàn)LNG冷能梯級高效利用,并顯著提升液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)效率。同時,穩(wěn)定輸出冷、熱、電及工業(yè)用氣等多種形式能源,提升能源綜合利用效率。
加速全球推廣
研究團隊表示,60兆瓦/600兆瓦時液態(tài)空氣儲能示范項目,是目前液態(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,已獲批2024年度國家能源局新型儲能示范項目和國家發(fā)改委綠色低碳先進技術(shù)示范工程,這對推動中國能源轉(zhuǎn)型和儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、助力“雙碳”(碳達峰、碳中和)目標實現(xiàn)具有重要戰(zhàn)略意義。

該團隊還重視國際合作與資源整合,與中外科研機構(gòu)及企業(yè)緊密協(xié)作,共同推動液態(tài)空氣儲能的技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化進程,包括成立中國液態(tài)空氣儲能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,制定并發(fā)布液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范團體標準,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
國際合作方面,研究團隊與法國、澳大利亞、馬來西亞、土耳其、伊朗等國儲能研究機構(gòu)建立穩(wěn)定的合作關(guān)系,推動產(chǎn)學研用一體化發(fā)展,加速液態(tài)空氣儲能技術(shù)的全球推廣與應用。(完)


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