中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月27日，2025中關(guān)村論壇年會(huì)開(kāi)幕，10項(xiàng)重大科技成果發(fā)布。“60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家級(jí)首臺(tái)套示范項(xiàng)目”作為其中一項(xiàng)成果發(fā)布。
液態(tài)空氣儲(chǔ)能是一種新型大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)無(wú)法直接消納的無(wú)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(chǔ)，在用電需求高峰時(shí)釋放電能，可實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”。儲(chǔ)能時(shí)液態(tài)空氣密度相對(duì)于室溫氣態(tài)空氣提升約750倍，但仍處于常壓狀態(tài)存儲(chǔ)，因此兼具高能量密度和高安全性。
60兆瓦/600兆瓦時(shí)液態(tài)空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)
立足國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略，為發(fā)展安全高效的規(guī)?；滦蛢?chǔ)能技術(shù)，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所王俊杰研究員團(tuán)隊(duì)在液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)研究和應(yīng)用領(lǐng)域深耕十余年，形成了從理論創(chuàng)新到關(guān)鍵核心技術(shù)突破再到工程示范應(yīng)用的完整鏈條。研制出60MW/600MWh液體空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)及關(guān)鍵裝備，入選國(guó)家能源局第四批首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備名單，成為我國(guó)能源領(lǐng)域技術(shù)重大創(chuàng)新成果之一。
基于已建成的500kW非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能示范平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)提出深低溫梯級(jí)液化蓄冷工藝和常壓低溫存儲(chǔ)技術(shù)，大幅提高空氣儲(chǔ)能密度，先后建成蓄冷效率高達(dá)91%的100千瓦液態(tài)空氣儲(chǔ)能示范平臺(tái)，以及涵蓋10千瓦級(jí)、500千瓦級(jí)固相串并聯(lián)蓄冷和100千瓦級(jí)液相工質(zhì)蓄冷的低溫蓄冷共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)平臺(tái)。同時(shí)，開(kāi)發(fā)出液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的多能互補(bǔ)、多能聯(lián)供工藝技術(shù)，為液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)的規(guī)?；渴鸷投嘣瘧?yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
據(jù)介紹，為推動(dòng)液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所聯(lián)合中國(guó)綠發(fā)投資集團(tuán)成立了中綠中科儲(chǔ)能技術(shù)有限公司，正穩(wěn)步推進(jìn)青海格爾木60MW/600MWh液態(tài)空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家級(jí)首臺(tái)套示范項(xiàng)目建設(shè)。項(xiàng)目擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，采用七項(xiàng)國(guó)際創(chuàng)新的關(guān)鍵核心技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了從百千瓦級(jí)到萬(wàn)千瓦級(jí)液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)?；l(fā)展。項(xiàng)目獲批2024年度國(guó)家能源局新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目和國(guó)家發(fā)改委綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范工程，是目前全球在建液態(tài)空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域儲(chǔ)能規(guī)模最大的項(xiàng)目，對(duì)推動(dòng)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型和儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、助力“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要戰(zhàn)略意義。
【科普解讀】
1. 什么是液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)？
液態(tài)空氣儲(chǔ)能（Liquid Air Energy Storage, LAES）是一種新型大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，能夠?qū)㈦娋W(wǎng)無(wú)法直接消納的無(wú)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(chǔ)，在用電需求高峰時(shí)釋放電能，可實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”。液態(tài)空氣相當(dāng)于密度提升約750倍，但仍處于常壓狀態(tài)存儲(chǔ)，因此兼具高能量密度和高安全性性。具體過(guò)程如下：
充電階段，多級(jí)壓縮后的空氣流經(jīng)蓄冷單元冷卻，進(jìn)一步降壓液化后常壓存儲(chǔ)于儲(chǔ)罐中，并將過(guò)程中的壓縮熱回收存儲(chǔ)；
放電階段，液態(tài)空氣經(jīng)泵增壓，在蓄冷單元釋放冷能復(fù)溫氣化，由壓縮熱再熱后膨脹做功，輸出電能。
圖1 液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)基本原理圖
2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
相對(duì)于其他大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)具有不受地理?xiàng)l件限制和常壓儲(chǔ)存的突出優(yōu)勢(shì)，是易于實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)聯(lián)供、應(yīng)用場(chǎng)景靈活多元的前沿儲(chǔ)能技術(shù)之一。
高儲(chǔ)能密度：占地面積小，滿足長(zhǎng)時(shí)、大規(guī)模儲(chǔ)能需求；
低碳環(huán)保：運(yùn)行工質(zhì)為空氣，運(yùn)行過(guò)程無(wú)二氧化碳及污染物排放，生命周期碳足跡低；
高可靠性：設(shè)備壽命長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，運(yùn)行維護(hù)成本低；
部署靈活：不受地理?xiàng)l件限制，可結(jié)合風(fēng)電、光伏、LNG等多種能源形式，并具備多能聯(lián)供能力等。
常壓儲(chǔ)存：具有高安全性和低成本優(yōu)勢(shì)。
3. 主要應(yīng)用場(chǎng)景
圖2 液態(tài)空氣儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景示意圖
面向電力“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”各個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能在“電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)及負(fù)荷側(cè)”等領(lǐng)域具有重要的戰(zhàn)略意義和廣闊的應(yīng)用前景。
在電源側(cè)，液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)能有力破解當(dāng)前制約我國(guó)可再生新能源發(fā)展的棄風(fēng)棄光問(wèn)題，并能實(shí)現(xiàn)火電的靈活存儲(chǔ)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(shí)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(shè)備的利用率。
在負(fù)荷側(cè)，液態(tài)空氣儲(chǔ)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）冷能能夠有效實(shí)現(xiàn)LNG冷能梯級(jí)高效利用，并顯著提升液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)效率，同時(shí)，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。
