中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：青海格爾木，一個(gè)60MW/600MWh的液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目正在建設(shè)，這是液態(tài)空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)電功率世界第一、儲(chǔ)能規(guī)模世界最大的示范項(xiàng)目。
頭頂“世界最大”的光環(huán)，中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司這家央企旗下新成立的中綠中科儲(chǔ)能技術(shù)有限公司開始吸引業(yè)界的關(guān)注。
作為壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的更高階，央企中國綠發(fā)的勇敢涉足，激起了業(yè)內(nèi)人士的好奇心：當(dāng)前的液態(tài)空氣儲(chǔ)能行業(yè)還有哪些從業(yè)者？
1.民企陣營
嘉泰新能
成立于2022年的北京嘉泰新能科技有限公司，其背后的技術(shù)提供方是華北電力大學(xué)的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)自2012年開始致力于壓縮氣體儲(chǔ)能技術(shù)的研究與積累，擁有超過10年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，參與了多個(gè)國家級(jí)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目的建設(shè)，是我國最早涉足壓縮氣體儲(chǔ)能技術(shù)落地的團(tuán)隊(duì)之一。
2023年7月，嘉泰新能“大規(guī)模深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)方案”順利通過專家評(píng)審；2023年11月2日，山東省壽光市就與嘉泰新能在山東省壽光市開發(fā)建設(shè)500MW/2500MWh深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目簽署協(xié)議。
嘉泰新能方面表示，“該項(xiàng)目的簽約建設(shè)，標(biāo)志著嘉泰新能自主研發(fā)的深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)正式開啟商業(yè)級(jí)應(yīng)用的新篇章，同時(shí)作為世界上最大規(guī)模的液態(tài)空氣儲(chǔ)能電站，將極大的推動(dòng)液態(tài)空氣儲(chǔ)能上下游產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展和深度融合，是嘉泰新能以及整個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)能行業(yè)的一次革命性突破。”
金合能源
金合能源由英國皇家工程院院士、液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)明人丁玉龍創(chuàng)建，如今，合金能源已形成了較為完整的液態(tài)空氣儲(chǔ)能工藝包，多個(gè)液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目已完成技術(shù)方案論證，正在辦理接入系統(tǒng)批復(fù)等前期手續(xù)。
江蘇金合能源科技有限公司董事長任愛曾表示，液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能是金合能源應(yīng)對(duì)儲(chǔ)電需求進(jìn)行的技術(shù)實(shí)踐。在傳統(tǒng)壓縮空氣進(jìn)行儲(chǔ)熱的基礎(chǔ)上，將空氣壓縮到液態(tài)，進(jìn)一步匹配供電方所需要的長時(shí)效、大容量需求。
2.國企陣營
中綠中科
作為國內(nèi)大規(guī)模液化壓縮空氣儲(chǔ)能研發(fā)團(tuán)隊(duì)之一，中科院理化技術(shù)研究所于2012年率先展開液態(tài)空氣儲(chǔ)能相關(guān)布局，至今已有十余年的研發(fā)歷程。
2017年中科院理化所團(tuán)隊(duì)在廊坊中試基地完成了100kW低溫液態(tài)空氣儲(chǔ)能示范平臺(tái)的建設(shè)，取得了良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，蓄冷效率達(dá)到了90%，系統(tǒng)整體效率可達(dá)60%，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
2022年4月，中國綠發(fā)投資集團(tuán)有限公司與中科院理化所簽署投資協(xié)議，雙方成立了液態(tài)空氣儲(chǔ)能合資公司和先進(jìn)儲(chǔ)能聯(lián)合研究中心，致力于實(shí)現(xiàn)液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，由中科院理化所研究員王俊杰擔(dān)任首席科學(xué)家的中綠中科儲(chǔ)能技術(shù)有限公司隨之誕生。
以中科院理化所液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)為依托，中綠中科公司定位于液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)解決方案和全過程服務(wù)，是集儲(chǔ)能核心設(shè)備研發(fā)與集成、儲(chǔ)能電站EPC、投資運(yùn)營于一體，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高科技企業(yè)，致力于打造成為世界級(jí)液態(tài)空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)平臺(tái)。
中綠中科公司目前在建青海60MW/600MWh液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，項(xiàng)目位于青海省海西州格爾木市，該項(xiàng)目采用擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深低溫梯級(jí)蓄冷技術(shù)，歷經(jīng)十多年技術(shù)研發(fā)，擁有百余項(xiàng)發(fā)明專利，經(jīng)過上百次低溫工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的積累，目前已達(dá)到工程化應(yīng)用水平。
河北建投
2022年12月，河北建投國融能源服務(wù)有限公司申報(bào)的液態(tài)空氣儲(chǔ)能科技攻關(guān)項(xiàng)目“揭榜”成功，被列為河北省省級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目。該項(xiàng)目已于2023年12月開工，下一步，公司將在中試項(xiàng)目中驗(yàn)證系統(tǒng)的各種功能，同時(shí)啟動(dòng)技術(shù)在更多典型場景的應(yīng)用論證工作，包括與火電耦合、與LNG冷能耦合等場景，力爭落地液態(tài)空氣儲(chǔ)能應(yīng)用示范項(xiàng)目。
河北建投液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目由建投儲(chǔ)能和石家莊鐵道大學(xué)聯(lián)合攻關(guān)，整體目標(biāo)在于打通液態(tài)空氣儲(chǔ)能從理論、模擬、設(shè)計(jì)到工程實(shí)踐的全流程，突破冷/熱能存儲(chǔ)、冷-熱-電聯(lián)供等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，并在流程可實(shí)現(xiàn)和設(shè)備國產(chǎn)化的基礎(chǔ)上優(yōu)化提效，為技術(shù)的規(guī)模化應(yīng)用與推廣奠定基礎(chǔ)。
中海油氣電集團(tuán)
2023年11月，中國海油首座27萬方全“坐地式”LNG儲(chǔ)罐在浙完成承臺(tái)施工，寧波“綠能港”三期項(xiàng)目正式進(jìn)入主體施工階段。該項(xiàng)目建成后年處理LNG規(guī)模將達(dá)600萬噸。
據(jù)氣電集團(tuán)公司官網(wǎng)，下一步，寧波“綠能港”將全力以赴實(shí)現(xiàn)三期項(xiàng)目如期安全高質(zhì)建成投用的整體目標(biāo)，同步統(tǒng)籌規(guī)劃實(shí)施配套的冷能發(fā)電、固體燃料電池、液態(tài)空氣儲(chǔ)能等項(xiàng)目，打造成能量梯級(jí)利用、低碳環(huán)保的清潔能源綜合利用服務(wù)基地。據(jù)悉，氣電集團(tuán)液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目技術(shù)提供方應(yīng)為氣電集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心。
據(jù)了解，中海油氣電集團(tuán)為中國海洋石油集團(tuán)有限公司的全資子公司，負(fù)責(zé)統(tǒng)一經(jīng)營和管理中國海油天然氣及發(fā)電板塊業(yè)務(wù)，在LNG資源統(tǒng)籌、設(shè)施布局、核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)作、商務(wù)模式等方面具有核心競爭優(yōu)勢，業(yè)務(wù)范圍覆蓋LNG資源貿(mào)易、LNG接收站、天然氣管網(wǎng)、燃?xì)怆姀S、城市燃?xì)?、車船加注、技術(shù)研發(fā)和應(yīng)急保障等。
氣電集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心是中國海油唯一的液化天然氣技術(shù)研發(fā)專門機(jī)構(gòu)，自2008年成立起，歷經(jīng)多年潛心攻關(guān)和體系建設(shè)，建立了“LNG制儲(chǔ)運(yùn)、電力與新能源、低碳技術(shù)開發(fā)與利用”為核心的行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)體系。
3.蓄冷系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)效率影響巨大
液態(tài)空氣儲(chǔ)能的核心技術(shù)來源主要有4家，分別為：中科院理化研究所、石家莊鐵道大學(xué)、華北電力大學(xué)、中海油氣電集團(tuán)。
但除此之外，據(jù)相關(guān)信息，西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、廈門大學(xué)、北京科技大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等也有相應(yīng)的團(tuán)隊(duì)在研究液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)。
液態(tài)空氣儲(chǔ)能除了能作為大規(guī)模中長時(shí)儲(chǔ)能應(yīng)用在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)外，配套至用戶側(cè)還能實(shí)現(xiàn)錯(cuò)峰儲(chǔ)能、降低用電成本、增強(qiáng)用電可靠性、提供供冷供熱服務(wù)等。
值得注意的是，大規(guī)模液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)效率在60%左右，若是冷熱電三聯(lián)供，其效率則能夠達(dá)到75%-85%。
而其中的低溫蓄冷技術(shù)更是液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心，決定著系統(tǒng)能量的轉(zhuǎn)化率。蓄冷系統(tǒng)冷能品質(zhì)越高，儲(chǔ)釋冷溫差越小，深冷液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率越高。
中科院理化所液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目產(chǎn)品總監(jiān)張際義曾公開表示，“從液態(tài)空氣儲(chǔ)能整體系統(tǒng)的效率來看，蓄冷過程起著至關(guān)重要的作用?！?
4.探索基于LNG冷能的液態(tài)空氣儲(chǔ)能
超低溫液態(tài)天然氣（-162℃）LNG蘊(yùn)含著大量高品位冷能。數(shù)據(jù)顯示，2022年全國LNG進(jìn)口量超過6000萬噸，攜帶的冷能約150億千瓦時(shí)，相當(dāng)于千萬級(jí)人口城市1年的居民用電量。
中科院理化所研究團(tuán)隊(duì)提出將液相工質(zhì)蓄冷的液態(tài)空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)與LNG冷能結(jié)合，利用LNG和液相蓄冷工質(zhì)提供冷量給空氣。
石家莊鐵道大學(xué)儲(chǔ)能研究團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)帶頭人折曉會(huì)亦表示，“目前，河北建投集團(tuán)正在建設(shè)國內(nèi)最大的液化天然氣接收站，如果將該項(xiàng)目冷能回收用于液態(tài)空氣儲(chǔ)能，將能有效提高液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目效率?！?
若河北建投液態(tài)空氣儲(chǔ)能中試項(xiàng)目驗(yàn)證順利，依托河北建投LNG項(xiàng)目資源，液態(tài)空氣儲(chǔ)能在液化天然氣站接收站段的應(yīng)用場景有望得到進(jìn)一步發(fā)展。
除河北建投外，中綠中科、金合能源等多家公司也在積極開展LNG冷能利用方面的技術(shù)研發(fā)與項(xiàng)目試驗(yàn)。
金合能源耦合LNG冷能液空系統(tǒng)使用谷電壓縮空氣的同時(shí)利用儲(chǔ)冷子系統(tǒng)與LNG供應(yīng)產(chǎn)生的余冷液態(tài)空氣，實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)；釋能時(shí)液態(tài)空氣汽化冷能存儲(chǔ)在儲(chǔ)冷系統(tǒng)中，使用儲(chǔ)熱系統(tǒng)儲(chǔ)存的壓縮熱對(duì)空氣進(jìn)行再熱膨脹發(fā)電。剩余低品位LNG冷能用于末冷器及分子篩空氣冷卻等冷量供應(yīng)，發(fā)電效率可超過70%。
目前金合能源已在福建莆田開展相關(guān)項(xiàng)目的可研設(shè)計(jì)工作。
整體來看，液態(tài)空氣儲(chǔ)能因技術(shù)難度較高，目前的玩家還相對(duì)較少，整體上仍處于研發(fā)示范階段，商業(yè)化項(xiàng)目的示范實(shí)踐才剛剛開始。青海格爾木60MW/600MWh液態(tài)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目如果按計(jì)劃于今年年底前并網(wǎng)投運(yùn)，將釋放顯著的積極信號(hào)，極大地推動(dòng)液態(tài)空氣儲(chǔ)能市場的發(fā)展。
