深冷液化空气储能

一、产品介绍

液化空气储能技术是利用液化状态下空气的特殊性质,解决传统压缩空气储能系统面临的能量密度低、需要辅助燃料、选址要求高等问题,液化空气储能系统流程图如图所示,充电过程,在用电低谷时,低谷电将净化后的空气(去除水和颗粒物)压缩后进入制冷系统,低温的空气液化后储存在液化空气储罐中,存储过程,包括液化空气的储存,冷能的储存,热能的储存三个部分,放电过程,是在用电高峰时液化空气气化后进入膨胀机发电并完成电能输出过程。整个过程的储能效率可达55~65%。

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基于以上储存和释放过程,建立起了液化空气储能系统,下图为当前液化空气储能系统的主要部件和结构示意图,系统的流程为以空气为介质的电能储存和释放过程。

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储能时:净化后的空气被压缩后进入制冷系统,制冷系统将压缩后的空气降低至较低的温度后,冷空气进入膨胀机膨胀液化后,进入空气分离系统,进入分离系统的液化空气进入液化空气储罐储存,而未被液化的低温空气返回制冷机,制冷机储存了低温空气的冷能后将接近如常温的空气返回到压缩机前端,再度压缩进入储能过程。液化的空气在储罐中储存。

释能时:液化空气通过深冷泵送入汽化设备,汽化后的带压低温空气进入换热器,与常温空气(或低品位余热)加热后进入透平机膨胀做功,对外输出电能,经透平后的顺序经过换热器,汽化机回收液化空气释能过程中的所携带的冷能,并将所携带的冷能存储在深冷储罐中,为空气储存过程提供需要的冷能。

二、液化空气储能技术的主要特点和优势

1.储能密度高,经过液化后的常压空气所携带的能量密度是常温差压下空气携带能量的约800倍;

2.适用于大规模储能应用,适用于10MW~1GW的储能需求,装置储能效率一般在55~65%左右,如果配合冷热电联供,综合能源效率可达75%以上;

3.耦合外部冷热源,如工业余热、太阳能光热和LNG冷能等结合,充分利用外部的冷热源提升系统效率,效率可提升至70%以上;

4.占地要求低,系统所有设备均为地上设备,不同于传统压缩空气储能系统需要使用地下洞穴等,对场地没有特殊要求,布置较为容易;

5.设备成熟度且安全性高,系统采用工业化产品,技术成熟度高,且储存过程均采用低压设备(压力低于1.6MPa),无易燃易爆物质,安全可靠。