電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）近日，全球最大的液態(tài)空氣儲能項目正式啟動，這個由中國綠發(fā)投資集團聯(lián)合中國科學院理化技術研究所共同推進，依托中國科學院理化技術研究所王俊杰團隊十余年技術積累，聚焦液態(tài)空氣儲能的規(guī)模化、高效化、安全化目標。項目于2023年7月開工建設，目前已經(jīng)于青海格爾木順利推進中。

全球最大的液態(tài)空氣儲能項目

液態(tài)空氣儲能是一種新型大規(guī)模長時儲能技術，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。這種技術被認為是可以解決再生能源間歇性問題和實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的重要儲能技術之一。

一方面，液態(tài)空氣儲能技術可以適合用于吉瓦時級別的大規(guī)模儲能，用以滿足電網(wǎng)級儲能需求，儲能時長可以達到數(shù)小時至數(shù)天，有效彌補鋰電池等短時儲能技術的不足。另一方面，液態(tài)空氣儲能不太受到地區(qū)的限制，部署較為靈活，并且使用空氣作為介質(zhì)，無污染且可以利用工業(yè)廢熱來提升效率。

此外，液態(tài)空氣儲能還具備高可靠性，設備壽命長，運行穩(wěn)定可靠，運行維護的成本較低。在電源側(cè)，液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)能有力破解當前制約我國可再生新能源發(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。

目前，青海格爾木60MW/600MWh液態(tài)空氣儲能項目已經(jīng)在2024年9月進入設備安裝與調(diào)試的關鍵階段，力爭2025年9月底前實現(xiàn)全面建成投產(chǎn)，屆時將成為全球液態(tài)空氣儲能領域發(fā)電功率最高、儲能規(guī)模世界最大示范項目。

值得一提的是，項目擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，已獲授權(quán)專利81項，發(fā)表論文142篇，推動液態(tài)空氣儲能技術從理論創(chuàng)新到工程應用的完整鏈條，助力我國在新型儲能領域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車”。

目前項目已經(jīng)完成了核心設備的基礎施工，轉(zhuǎn)入到設備安裝階段，預計建成后將實現(xiàn)發(fā)電功率達世界第一（60兆瓦）、儲能規(guī)模全球最大（600兆瓦時），年消納可再生能源電量超10億千瓦時，滿足約20萬戶家庭年用電需求。

此項目頁被列為國家能源局新型儲能示范工程和國家發(fā)改委綠色低碳技術示范工程，預計投產(chǎn)后將成為全球液態(tài)空氣儲能領域的標桿，推動我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

與此同時，該項目的研究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)技術規(guī)范團體標準，引領行業(yè)發(fā)展。

關鍵技術突破，推動我國能源轉(zhuǎn)型和儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

在青海格爾木60MW/600MWh液態(tài)空氣儲能項目中，實現(xiàn)了數(shù)個重要核心技術的突破。項目基于新一代壓縮空氣儲能技術，通過低溫空氣液化和梯級蓄冷技術，將電能轉(zhuǎn)化為常壓、低溫、高密度的液態(tài)空氣儲存，儲能密度較氣態(tài)空氣提升約750倍，解決了傳統(tǒng)壓縮空氣儲能對地理條件的依賴和恒壓釋放難題。

由中國科學院理化技術研究所王俊杰團隊主導研發(fā)，結(jié)合中國綠發(fā)投資集團（中國綠發(fā)）的工程化應用能力實現(xiàn)技術落地，團隊提出深低溫梯級液化蓄冷工藝和常壓低溫存儲技術，大幅提高空氣儲能密度，將蓄冷效率從60%提升至90%。

同時，項目還配備了全球首臺套水平剖分式離心壓縮機組，葉輪直徑達2米，整機重量超300噸。通過優(yōu)化軸向進氣結(jié)構(gòu)，壓縮效率提升2%-3%，并實現(xiàn)一鍵啟停和抗疲勞壽命優(yōu)化。該設備主要由沈鼓集團研制，其攻克了高海拔環(huán)境適應性、大功率壓縮等技術難點，設備國產(chǎn)化率達100%。

在該項目中，還集成了智慧化安裝實時監(jiān)測技術，結(jié)合高原環(huán)境特點引入自動補氧裝置，確保設備在極端條件下的安全運行。例如，換流變壓器安裝中采用智慧監(jiān)測系統(tǒng)，實時調(diào)控氧氣濃度，降低高原作業(yè)風險。

在研發(fā)設計60MW液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)過程中，中綠中科公司青年團隊創(chuàng)造性地自主設計出了單筒處理量最大、運行溫度/壓力最高的空氣純化裝置以及自液化/復溫一體式冷箱，提升系統(tǒng)效率和可靠性。

此外，項目中還采用了全焊接板式換熱器，提升了低溫工質(zhì)換熱效率，降低了設備體積和成本。同時基于由研究團隊所開發(fā)的500千瓦非補燃壓縮空氣儲能示范平臺，成功驗證了非補燃（無燃料燃燒）技術路線的可行性，突破規(guī)?；瘍δ艿男逝c成本瓶頸，避免化石燃料依賴，實現(xiàn)零碳排放運行。

技術上，摒棄傳統(tǒng)壓縮空氣儲能中燃燒化石燃料加熱空氣的環(huán)節(jié)，通過深低溫梯級液化蓄冷工藝，利用電網(wǎng)低谷電能驅(qū)動壓縮機將空氣冷卻至-196℃液化存儲，釋能時通過低溫冷能與環(huán)境熱交換驅(qū)動透平發(fā)電，全程無碳排放，系統(tǒng)效率較傳統(tǒng)補燃式提升20%以上。

同時構(gòu)建覆蓋10千瓦級到500千瓦級的低溫蓄冷共性技術研發(fā)平臺，驗證不同規(guī)模下的蓄冷材料、結(jié)構(gòu)設計及系統(tǒng)集成方案，為大規(guī)模儲能提供技術支撐。

小結(jié)

青海格爾木60MW/600MWh液態(tài)空氣儲能項目的順利推進，是我國液態(tài)空氣儲能技術從0到1的關鍵里程碑，不僅驗證了無補燃、高效、安全的技術路線，更打通了理論研究到技術攻關到裝備研制最后再到工程示范的全鏈條，為新型長時儲能技術的商業(yè)化推廣奠定了堅實基礎。其成果直接支撐青海格爾木項目成為全球標桿，推動我國在液態(tài)空氣儲能領域從跟跑走向領跑行列，助力“雙碳”目標實現(xiàn)。