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  • 全球首個5兆瓦/15兆瓦時液態(tài)空氣儲能工廠開通運營

    2018-07-17 16:01:49 中國儲能網  點擊量: 評論 (0)
    日前,英國Highview Power公司表示,正式開通運營全球第一個電網規(guī)模的液體空氣儲能(LAES)工廠。這個位于曼徹斯特附近的儲能容量為5兆瓦 15兆瓦時的液態(tài)空氣儲能(LAES)工廠可以為5000個家庭提供3小時的電力,以及電網平衡和監(jiān)管服務。

    日前,英國Highview Power公司表示,正式開通運營全球第一個電網規(guī)模的液體空氣儲能(LAES)工廠。這個位于曼徹斯特附近的儲能容量為5兆瓦/15兆瓦時的液態(tài)空氣儲能(LAES)工廠可以為5000個家庭提供3小時的電力,以及電網平衡和監(jiān)管服務。

    采用替代能源技術

    “到2030年,全球儲能市場將累計增長到125吉瓦/ 305吉瓦時,在此期間將吸引1030億美元的投資。”彭博新能源財經的儲能行業(yè)分析負責人Logan Goldie Scot說。“儲能系統(tǒng)成為一種新建發(fā)電或網絡增強的實用替代方案,特別是對于某些市場中未充分利用的電力資產。我們預計在此期間,儲能系統(tǒng)的持續(xù)時間將越來越長,并提供峰值容量和可再生能源集成等服務。”

    隨著液態(tài)空氣儲能(LAES)技術已經在電網規(guī)模上得到驗證,該工廠為全球更加廣泛采用液態(tài)空氣儲能(LAES)技術鋪平了道路。真正的長時間儲能對于實現(xiàn)更廣泛的可再生能源部署至關重要,可以克服太陽能和風能的間歇性,并幫助平滑電力需求的高峰和低谷。液態(tài)空氣儲能(LAES)系統(tǒng)的容量可以輕松且經濟高效地擴展到數(shù)百兆瓦,并且可以在很長一段時間內輕松存儲足夠大約100,000個家庭提供的電力。

    Highview Power公司的專利技術采用了渦輪機械、發(fā)電和工業(yè)氣體領域的既定流程。液態(tài)空氣儲能(LAES)使用的組件和子系統(tǒng)是主要OEM廠商提供的成熟技術。該技術在很大程度上依賴于發(fā)電和工業(yè)氣體行業(yè)的既定流程,其已知的成本、性能和生命周期都能確保低技術風險。

    液態(tài)空氣儲能(LAES)如何運作?

    液態(tài)空氣儲能(LAES),也稱為低溫儲能(CES),是一種大規(guī)模的長期儲能技術,可以安裝在需求點。液態(tài)空氣儲能(LAES)工廠可以提供長期儲能。其流體是液化空氣或液氮(約78%的空氣),裝機容量規(guī)模從大約5兆瓦擴展到數(shù)百兆瓦,該系統(tǒng)非常適合長時間應用。

    液態(tài)空氣儲能(LAES)的基本原理是當空氣冷卻至-196°C(-320°F)時變?yōu)橐后w,因此可以非常有效地儲存在隔熱的低壓容器中。當電力價格更低(通常在晚上)時,使用電力將空氣從大氣中冷卻至-196°C,使用克勞德循環(huán)至液化點。占據(jù)氣體體積千分之一的液態(tài)空氣可以在大氣壓下在大型真空瓶中保存很長時間。

    圖1液態(tài)空氣能量存儲系統(tǒng)涉及三個過程:液化、存儲和回收。

    液態(tài)空氣儲能(LAES)涉及三個核心流程(如圖1所示):

    (1)液化空氣

    充電系統(tǒng)是空氣液化器,其使用電能從周圍環(huán)境吸取空氣,清潔空氣,然后將空氣冷卻至零度以下直至空氣液化。其結果可以使700升環(huán)境空氣變成1升液態(tài)空氣。

    (2)存儲能量

    將液態(tài)空氣儲存在低壓的隔熱罐中,可以起到儲存能量的作用。該設備已在全球范圍內部署,用于液氮、氧氣和液化天然氣的大量存儲。工業(yè)中使用的儲存罐具有存儲大量能量的能力。

    (3)動力回收

    當需要動力時,液體空氣從罐中抽出并泵送至高壓。空氣蒸發(fā)并過熱至環(huán)境溫度。這產生高壓氣體,然后用于驅動渦輪機。

    在第三階段,溫度非常低的空氣被專用的高級冷藏罐排出并捕獲。這在液化過程中的稍后時間使用以提高效率。或者,該系統(tǒng)可以整合來自諸如液化天然氣(LNG)終端的工業(yè)過程的廢冷。

    液化空氣的低沸點意味著通過引入上述環(huán)境熱量可以提高系統(tǒng)的往返效率。Highview Power公司的標準液態(tài)空氣儲能(LAES)系統(tǒng)捕獲并存儲液化過程(第1階段)產生的熱量,并將這些熱量集成到動力回收過程(第3階段)。該系統(tǒng)還可以在第三階段集成來自工業(yè)過程(例如火力發(fā)電或鋼廠)的廢熱,從而回收額外的能量。

    與基于化學的技術不同,該系統(tǒng)使用熱力循環(huán)運行,該循環(huán)可以與并置的熱過程相連接,例如液化天然氣(LNG)再氣化設備、調峰設備和工業(yè)應用。這意味著它可以利用廢熱和廢冷,通過將廢熱能轉化為系統(tǒng)的有用資源來提高主要工藝的效率。

    在最佳環(huán)境下部署時,100兆瓦的電廠可以存儲足夠的電力,為10萬戶家庭供電。這是中型到大型儲能系統(tǒng)的最佳選擇,可以現(xiàn)場部署在需求點。

    圖2顯示了25兆瓦/1125兆瓦液態(tài)空氣儲能(LAES)裝置的配置。該系統(tǒng)以及目前可用的所有儲能系統(tǒng)都需要大量空間。

    圖2 儲能容量為2.25/125MW的液態(tài)空氣儲能(LAES)的組件包括壓縮機房、空氣凈化器、冷箱和冷膨脹機、液體空氣存儲器、低溫泵、集裝箱式電源渦輪機和發(fā)電機,2×10MW、熱交換器容器、高級冷庫、熱水儲存器、以及電氣進口和開關室。

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    責任編輯:繼電保護

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