Wraz ze wzrostem penetracji wytwarzania energii odnawialnej trendem stał się rozwój długoterminowych magazynów energii, a techniczne trasy długoterminowego magazynowania energii na dużą skalę obejmują głównie magazyny szczytowo-pompowe, termiczne magazynowanie stopionej soli, magazynowanie prądu ciekłego , magazynowanie sprężonego powietrza i magazynowanie wodoru w pięciu kategoriach. Na tym etapie magazynowanie szczytowo-pompowe jest najbardziej dojrzałe, ale zalety magazynowania energii sprężonym powietrzem to duża skala, wysoka wydajność, niski koszt, ochrona środowiska i czystość, a także możliwość pozbycia się ograniczeń geograficznych, oczekuje się, że stanie się uzupełnieniem do elektrowni szczytowo-pompowej.
Magazynowanie energii w sprężonym powietrzu należy do długoterminowych magazynów energii, może być realizowane przez długi czas dłuższy niż 4 godziny lub dni, miesiące cyklu ładowania i rozładowywania systemu magazynowania energii, w regulowaniu wahań wytwarzania nowej energii w roli wybitne zalety.
Według chińskiej akademii nauk, instytutu inżynierii, termofizyki, dyrektora centrum badań i rozwoju magazynowania energii, XuYuJie, wprowadzenie, w przyszłości system elektroenergetyczny naszego kraju będzie nowym rodzajem nowej energii jako główny system elektroenergetyczny, a energia wiatrowa, wytwarzanie energii fotowoltaicznej i wytwarzanie innej energii odnawialnej o charakterze wahadłowym i przerywanym, w przypadku dostępu na dużą skalę do sieci elektroenergetycznej, spowoduje to zagrożenie bezpieczeństwa. W tej chwili potrzeba systemu magazynowania energii jako elastycznego źródła regulacji w celu regulacji systemu elektroenergetycznego. Najważniejszym elementem jest magazynowanie energii w postaci sprężonego powietrza.
„Technologia magazynowania energii w sprężonym powietrzu nie jest nowa, tradycyjna technologia magazynowania energii w sprężonym powietrzu jest stosowana w Niemczech i Stanach Zjednoczonych od wielu lat, ale tradycyjna technologia magazynowania energii w sprężonym powietrzu jest uzależniona od paliw kopalnych, konieczności posiadania dużych naturalnych jaskiń, efektywność magazynowania energii jest niska, a poza tym promocja na dużą skalę jest zawsze ograniczona.” Xu Yujie powiedział, że zaawansowany chiński system magazynowania energii sprężonym powietrzem umożliwia odzysk sprężonego ciepła, nie wykorzystuje już paliw kopalnych i może być wykorzystywany w różnych formach, takich jak naziemne urządzenia magazynujące, sztuczne komory i podziemne naturalne jaskinie do budowy komór magazynujących. Ponadto system znacznie poprawia efektywność magazynowania energii.
Obecnie, wykorzystując zaawansowaną technologię magazynowania energii w sprężonym powietrzu o mocy 100 MW, Chiny zbudowały pierwszą międzynarodową elektrownię demonstracyjną zaawansowanej elektrowni o mocy 100 MW w zakresie magazynowania energii w sprężonym powietrzu, którą z powodzeniem połączono z siecią w celu wytwarzania energii elektrycznej. Elektrownia zlokalizowana jest w hrabstwie Zhangbei w prowincji Hebei, na świecie zbudowano i eksploatowano projekt będący największą i najlepszą wydajnością nowej elektrowni magazynującej energię sprężonym powietrzem. Może wygenerować do 132 milionów kWh energii elektrycznej rocznie, zapewniając ochronę mocy szczytowej dla około 50 000 użytkowników. Jednocześnie może zaoszczędzić 42 000 ton standardowego węgla i zmniejszyć emisję dwutlenku węgla o 109 000 ton rocznie.
Jakie są zalety magazynowania energii w sprężonym gazie w porównaniu z innymi nowymi rodzajami magazynowania energii? Ogólnie rzecz biorąc, można to podsumować jako bezpieczną, długą żywotność i silną siłę wybuchową. Po pierwsze, magazynowanie energii w postaci sprężonego gazu jest bardzo bezpieczne. Weźmy na przykład projekt magazynowania energii w postaci skroplonego dwutlenku węgla, ponieważ skraplanie dwutlenku węgla jest bardzo łatwe, więc jego magazynowanie wymaga jedynie kilku megapaskali ciśnienia, nie musisz się martwić magazynowaniem gazu pod wysokim ciśnieniem spowodowanym ukrytym niebezpieczeństwem , jednocześnie dwutlenek węgla jest nietoksyczny, niepalny i wybuchowy, bezpieczeństwo samo w sobie jest bardzo dobre. Ponadto, ponieważ są to wszystkie urządzenia mechaniczne, żywotność systemów magazynowania energii sprężonego powietrza może sięgać 30–50 lat przy normalnej konserwacji. „Magazynowanie energii sprężonym powietrzem to proces fizyczny oparty na cyklach termicznych, który ma naturalne zalety w zakresie bezpieczeństwa i pogorszenia wydajności i jest uważany za jedną z najbardziej obiecujących technologii magazynowania energii na dużą skalę”. Opierając się na tych zaletach, Chen Haisheng, badacz w Instytucie Termofizyki Inżynieryjnej Chińskiej Akademii Nauk, stwierdził, że zastosowanie technologii magazynowania energii w postaci sprężonego powietrza ma ogromne znaczenie strategiczne i ogromne zapotrzebowanie rynku na realizację podwójnego potencjału kraju -węglowe cele strategiczne i poprawa stanu środowiska naturalnego.
Warto wspomnieć, że impuls energetyczny zasobnika energii sprężonego powietrza jest stosunkowo silny. Może to działać bezpośrednio w niektórych specjalnych aplikacjach. Na przykład w przypadku silników wysokoprężnych stosowanych na dużych statkach, sprężone powietrze jest zwykle przechowywane w zbiorniku ciśnieniowym i oddziałuje bezpośrednio na tłok poprzez specjalny zawór rozrusznika, aby obrócić wał korbowy przed rozpoczęciem wtrysku paliwa. Układ ten jest bardziej kompaktowy i tańszy niż elektryczny rozrusznik tej samej wielkości i może zapewnić niezbędne impulsy o niezwykle dużej mocy bez nadmiernego obciążania generatora i systemu dystrybucyjnego statku.
Jeśli chodzi o systemy magazynowania energii w sprężonym powietrzu, Chiny w dalszym ciągu wzmacniają demonstracje i zastosowania na dużą skalę, gromadząc doświadczenie w projektowaniu i budowie inżynieryjnej oraz opracowując kompletny i dojrzały łańcuch przemysłowy, aby jeszcze bardziej przyspieszyć ich budowę i zastosowanie.
Czas publikacji: 14 września 2023 r
