С нарастващото проникване на производството на възобновяема енергия, развитието на дългосрочното съхранение на енергия се превърна в тенденция, а техническите пътища за мащабно дългосрочно съхранение на енергия включват главно помпено съхранение, термично съхранение на разтопени соли, съхранение на течен ток, съхранение на сгъстен въздух и съхранение на водород в пет категории. На този етап приложението на помпено съхранение е най-зряло, но предимствата на съхранението на енергия със сгъстен въздух са голям мащаб, висока ефективност, ниска цена, опазване на околната среда и чистота, както и премахване на географските ограничения, което се очаква да се превърне в допълнение към помпено съхранението.
Съхранението на енергия със сгъстен въздух принадлежи към дългосрочното съхранение на енергия и може да се реализира за период от повече от 4 часа или дни, месеци на цикъл на зареждане и разреждане на системата за съхранение на енергия, като регулира колебанията в производството на нова енергия и има изключителни предимства.
Според СюйЮДзие, директор на Центъра за изследвания и разработки в областта на съхранението на енергия към Института по инженерна термофизика към Китайската академия на науките, в бъдеще енергийната система на страната ни ще се превърне в нов вид енергия, като основната енергийна система ще бъде използвана от вятърна енергия, фотоволтаични системи и други възобновяеми енергийни източници, които ще бъдат колебателни и периодични. Ако достъпът на голям мащаб до електропреносната мрежа доведе до рискове за сигурността, това ще доведе до нарастваща нужда от системи за съхранение на енергия като гъвкави регулиращи ресурси за регулиране на енергийната система. Съхранението на енергия чрез сгъстен въздух е основен акцент.
„Технологията за съхранение на енергия със сгъстен въздух не е нова. Традиционната технология за съхранение на енергия със сгъстен въздух се прилага в Германия и Съединените щати от много години. Но традиционната технология за съхранение на енергия със сгъстен въздух зависи от изкопаемите горива. Необходимостта от големи естествени пещери, ефективността на съхранение на енергия е ниска, а други проблеми са свързани с ограничено разпространение.“ Сюй Юджие заяви, че усъвършенстваната система за съхранение на енергия със сгъстен въздух в Китай рециклира сгъстена топлина, вече не използва изкопаеми горива и може да се използва в различни форми, като например надземни устройства за съхранение, изкуствени камери и подземни естествени пещери за изграждане на камери за съхранение. Освен това системата значително подобрява ефективността на съхранение на енергия.
В момента, използвайки 100 MW усъвършенствана технология за съхранение на енергия чрез сгъстен въздух, Китай е построил първата международна демонстрационна електроцентрала с мощност 100 MW за усъвършенствано съхранение на енергия чрез сгъстен въздух и е успешно свързана към мрежата за производство на електроенергия. Електроцентралата се намира в окръг Джанбей, провинция Хебей, и е най-голямата и най-добре представяща се в света нова електроцентрала за съхранение на енергия чрез сгъстен въздух. Тя може да генерира до 132 милиона kWh електроенергия годишно, осигурявайки защита на пиковата мощност за около 50 000 потребители. В същото време може да спести 42 000 тона стандартни въглища и да намали 109 000 тона емисии на въглероден диоксид годишно.
Какви са предимствата на съхранението на енергия със сгъстен газ пред други нови видове съхранение на енергия? Като цяло, то може да се обобщи като безопасност, дълъг живот и силна експлозивна мощност. Първо, съхранението на енергия със сгъстен газ е много безопасно. Вземете за пример проекта за съхранение на енергия с втечнен въглероден диоксид, тъй като втечняването на въглероден диоксид е много лесно, така че съхранението му изисква само няколко мегапаскала налягане, не е нужно да се притеснявате за съхранение на газ под високо налягане, причинено от скрита опасност, в същото време въглеродният диоксид е нетоксичен, незапалим и експлозивен, безопасността сама по себе си е много добра. Освен това, тъй като това са изцяло механични устройства, животът на системите за съхранение на енергия със сгъстен въздух може да достигне 30-50 години при нормална поддръжка. „Съхранението на енергия със сгъстен въздух е физически процес, базиран на термично циклиране, който има естествени предимства по отношение на безопасността и влошаването на производителността и се счита за една от най-обещаващите технологии за съхранение на енергия в голям мащаб.“ Въз основа на тези предимства, Чен Хайшенг, изследовател в Института по инженерна термофизика към Китайската академия на науките, заяви, че прилагането на технологията за съхранение на енергия със сгъстен въздух е от голямо стратегическо значение и има огромно пазарно търсене за реализирането на стратегическите цели на страната за двойна въглеродна ефективност и подобряване на природната среда.
Струва си да се отбележи, че енергийният импулс от съхранението на енергия със сгъстен въздух е сравнително силен. Това може да работи директно в някои специални приложения. В случая на дизелови двигатели, използвани в големи кораби, например, сгъстеният въздух обикновено се съхранява в резервоар под налягане и действа директно върху буталото чрез специален стартерен клапан, за да завърти коляновия вал, преди да започне впръскването на гориво. Тази конструкция е по-компактна и по-евтина от електрически стартер със същия размер и може да осигури изключително високи мощности, без да се натоварва прекомерно генераторът и разпределителната система на кораба.
За системите за съхранение на енергия със сгъстен въздух, Китай допълнително укрепва мащабните демонстрации и приложения, натрупвайки опит в инженерното проектиране и строителство и разработвайки цялостна и зряла индустриална верига, за да ускори допълнително тяхното изграждане и приложение.
Време на публикуване: 14 септември 2023 г.
