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一个英国财团开发液态空气蓄能技术

日期:2022-05-05    来源:pvmagC

国际储能网

2022
05/05
14:21
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关键词: 液态空气蓄能技术 蓄能成本 压缩空气系统

一个英国财团开发了Prisma系统,该系统通过一个填充相变材料的潜能冷库,以液态空气的形式存储热能,提供现场压缩空气。预计其平准化蓄能成本为GBP 114 ($143.10)/MWh。

英国商业、能源和工业战略部(BEIS)最近向一个由伯明翰储能研究中心(BCES)、Aggregate Industries和Innovatium(一个液态空气蓄能系统开发商)组成的财团拨付了35万英镑资金。

“这笔资金将用于在Aggregate Industries位于斯塔福德郡的Cauldon水泥厂示范‘通过对空气的综合储存和管理来降低峰值’(Prisma)创新系统,实现从实验室测试到工厂应用示范的转变,”BCES在一份声明中表示,“这将是Prisma系统走向完全商业化的关键一步。”

Prisma系统将在英格兰东北部制造,目标是在2023年初安装第一个工业规模的仪表后系统。BCES总监Yulong Ding告诉《光伏》杂志:“在Aggregate Industries进行示范之后,Innovatium目前已完成了一轮90万英镑的Prisma产品开发投资。”

LAES系统以液态空气的形式储存热能,提供现场压缩空气。该系统通过一个填充相变材料 (PCM)的潜能冷库工作,该相变材料由Innovatium与伯明翰大学合作设计和测试。LAES系统被应用于Aggregate Industries运营的一个现有压缩空气网络。相变材料可以吸收、存储和释放一定温度范围内的大量潜热,在研究层面经常被用于冷却光伏组件。

用于液态空气蓄能的相变材料在-150℃以下的低温条件下工作,可在冷冻和融化循环之间存储和释放大量热能。

Ding表示:“Innovatium公司目前正在与伯明翰和斯特拉斯克莱德大学的研究人员合作,开发一种特殊配方,这种配方不会随着时间的推移而降解,因此比传统电池更安全、更环保。”

两种相变材料是在约-100℃和-160℃之间的相变温度范围内进行研制。相变材料是复合材料,通常由相变材料、结构稳定材料和传热增强材料制成。

在充电阶段(即非高峰时段),该系统利用可再生能源产生的多余电力,并通过空气液化过程将其以液态空气的形式存储起来。在这个过程中,液态空气被压缩,通过填充床冷库进行冷却,在相变材料冷库中利用蓄冷进行液化,最后在排放过程中被释放膨胀,为客户工厂提供压缩空气。

液态空气的冷能量也在排放过程中储存起来,以便在液化过程进行再利用,以减少电力消耗。当结合一个蓄热器或热源时,这项技术可以应用于在空气膨胀涡轮中产生电力。

Prisma系统使用液态空气作为其蓄能介质,液态空气的密度可达到周围空气的700倍。

Ding强调:“该系统可以为工业消费者提供数小时的备用压缩空气,可以作为一个大型缓冲蓄能器,通过减少所有压缩空气系统常见的部分负荷低效问题,提高空气压缩机的运行效率。”

该财团表示,他们从未尝试过通过系统设计和集成设备与组件,在工业环境中提供压缩空气。对于一个完全开发的系统,其目标安装成本为GBP 400/kWh。

“然而,Innovatium公司确实指出,该系统不存在可使预期平准化蓄能成本达到GBP 114/MWh的降解或循环限制。他们从市场上收到的反馈表明,商业应用将适合购电协议(PPA),特别是与太阳能购电协议相结合时,”Ding总结道,“我们的预计平准化能源成本在$0.15/kWh至$0.30/kWh之间。”


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