Med økningen i utbredelsen av fornybar energiproduksjon har utviklingen av langtidslagring av energi blitt en trend, og de tekniske rutene for storskala langtidslagring av energi inkluderer hovedsakelig pumpelagring, termisk lagring av smeltet salt, lagring av flytende strøm, trykkluftlagring og hydrogenlagring i fem kategorier. På dette stadiet er pumpelagringsapplikasjonen den mest modne, men fordelene med trykkluftlagring er storskala, høy effektivitet, lave kostnader, miljøvern og ren, og kan kvitte seg med geografiske begrensninger, og forventes å bli et supplement til pumpelagring.
Trykkluftlagring tilhører langtidsenergilagring, og kan realiseres over lengre tid, mer enn 4 timer eller dager, måneder med lade- og utladingssyklus for energilagringssystemet, og har en enestående fordeler ved å regulere nye svingninger i energiproduksjonen.
Ifølge direktøren for XuYuJie, forsknings- og utviklingssenteret for energilagring ved det kinesiske vitenskapsakademiets institutt for ingeniørvitenskap termofysikk, vil landets kraftsystem i fremtiden være en ny type ny energi som hovedkraftsystem, og vindkraft, solcellepanel og annen fornybar energiproduksjon med svingninger og intermittent bruk, og storskala tilgang til strømnettet vil føre til sikkerhetsrisikoer. Det er behov for energilagringssystemer som fleksible reguleringsressurser for å regulere kraftsystemet. Trykkluftlagring er et høydepunkt.
«Trykkluftlagringsteknologi er ikke ny. Tradisjonell trykkluftlagringsteknologi har blitt brukt i Tyskland og USA i mange år, men tradisjonell trykkluftlagringsteknologi er avhengig av fossilt brensel, behovet for store naturlige huler, lav energilagringseffektivitet og andre problemer. Storskala markedsføring er alltid begrenset.» Xu Yujie sa at Kinas avanserte trykkluftlagringssystem resirkulerer komprimert varme, ikke lenger bruker fossilt brensel og kan brukes i en rekke former, for eksempel overjordiske lagringsenheter, kunstige kamre og underjordiske naturlige huler for å bygge lagringskamre. I tillegg forbedrer systemet energilagringseffektiviteten betraktelig.
Kina har for tiden bygget det første internasjonale demonstrasjonskraftverket for avansert trykkluftlagring på 100 MW, og koblet det til strømnettet for å generere elektrisitet. Kraftverket ligger i Zhangbei fylke i Hebei-provinsen, og prosjektet er verdens største og beste ytelse innen trykkluftlagring. Det kan generere opptil 132 millioner kWh elektrisitet årlig, noe som gir toppstrømbeskyttelse for rundt 50 000 brukere. Samtidig kan det spare 42 000 tonn standardkull og redusere 109 000 tonn karbondioksidutslipp årlig.
Hva er fordelene med komprimert gasslagring fremfor andre nye typer energilagring? Alt i alt kan det oppsummeres som trygt, lang levetid og sterk eksplosiv kraft. For det første er komprimert gasslagring svært trygt. Ta for eksempel prosjektet med energilagring av flytende karbondioksid. Fordi flytendegjøring av karbondioksid er veldig enkelt, trenger lagring bare noen få megapascal trykk. Du trenger ikke å bekymre deg for høytrykkslagring av gass forårsaket av skjult fare. Samtidig er karbondioksidet giftfritt, ikke-brennbart og eksplosivt, og sikkerheten i seg selv er svært god. I tillegg, fordi det er mekaniske enheter, kan levetiden til komprimerte luftlagringssystemer nå 30–50 år under normalt vedlikehold. «Trykkluftlagring er en fysisk prosess basert på termisk sykling, som har naturlige fordeler når det gjelder sikkerhet og ytelsesforringelse, og regnes som en av de mest lovende storskala energilagringsteknologiene.» Basert på disse fordelene har Chen Haisheng, en forsker ved Institute of Engineering Thermophysics of the Chinese Academy of Sciences, sagt at anvendelsen av trykkluftlagringsteknologi er av stor strategisk betydning og enorm markedsetterspørsel for å realisere landets strategiske mål om to karbonutslipp og forbedre naturmiljøet.
Det er verdt å nevne at energiutbruddet fra trykkluftlagring er relativt sterkt. Dette kan fungere direkte i noen spesielle bruksområder. Når det gjelder dieselmotorer som brukes i store skip, lagres for eksempel trykkluft vanligvis i en trykktank og påvirkes direkte på stempelet gjennom en spesiell startventil for å dreie veivakselen før drivstoffinnsprøytningen starter. Denne ordningen er mer kompakt og billigere enn en elektrisk startmotor av samme størrelse, og kan gi de ekstremt høye effektutbruddene som er nødvendige uten å legge for store belastninger på skipets generator og distribusjonssystem.
For trykkluftlagringssystemer styrker Kina ytterligere demonstrasjoner og applikasjoner i stor skala, samler erfaring innen ingeniørdesign og konstruksjon, og utvikler en komplett og moden industrikjede for å ytterligere akselerere konstruksjon og anvendelse.
Publisert: 14. september 2023
