液态空气储能发电的原理优缺点发展环境
深冷液化空气储能技术
发电机
电能返回电网
•换热/冷、储热/冷、 汽化器
•级间加热的膨胀机
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深冷液化空气储能系统—系统计算
输入 功率
7.7MW
压力 温度 状态
1bar 15℃ 气态
主压缩机
空气 净化
输入 功率
12.4MW
循环 压缩机
储热罐
液化组件
液态空气 储罐
G 低温泵
级间加热
深冷储罐
气化器
输出 功率
12.5MW
G
膨胀透平
➢每年可以产生1892万元电费收入
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深冷液化空气储能系统—维护与消防设计
系统维护说明
➢ 液化空气储能每天夜间谷电时间储电,转化为液态空气,白天峰电 时间放电,采用自动控制,安全可靠,运行维护量小。
➢ 运行人员可以由风光储输示范基地运行人员兼职。 ➢ 运维人员只需对压缩机、膨胀机等设备进行日常巡视检查。 ➢ 每3-5年进行系统大修,大修时间10-15天左右。主要设备随系统大
液流电池
20-70
70%~80% 0.5-10 8—10
较好
5000-8000
钠硫电池
150-300 75%~85% 0.5-30 8—10
பைடு நூலகம்
一般
1500-3000
抽水蓄能和压缩空气储能是满足大规模调峰的能量型储能技术。
抽水蓄能受限于地理条件和水资源的约束;压缩空气储能技术正
向高效、低成本、无地理条件限制的方向发展。
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深冷液化空气储能系统—经济性效益分析
深冷液化空气储能的作用主要体现在提升电力系统调峰能力 与消纳弃风电。 经济效益
➢弃风电消纳的节电效益 ➢降低电力系统峰谷差,提高电力系统经济性 ➢增加电力系统调峰能力,产生显著节煤效益
多余的风能别浪费 用液态空气来存储
据蝌蚪科普网消息,一名来自赫特福郡的发明家兼Dearman Engine公司老总
Peter Dearman开发了一种名为Liquid Air Storage(液态空气)存储的处理系统HPS,这种技术原本是打算应用在动力电动汽车上,现在已经率先应用在风能绿色存储上。
据了解,Peter Dearman创建了一个新公司——Highview Power Storage,与英国政府进一步研究这项技术。
到目前为止,这项技术在Berkshire电站已经成功测试了两年。
据了解,风力电厂晚上生成的电力可以用于空气制冷,使得空气处于一个低温状态。
HPS可将二氧化碳和水蒸汽抽出,然后冻结余下的气体(氮气和氧气)至零下190摄氏度的低温状态,在这个状态下,氮气将会转化成为液体形式,存储在绝缘气罐里。
这就是能源的封存过程。
当能源需求超过当前风力电厂可提供的能源量时,这些装有液体氮气的罐子将会连接至涡轮机,然后进行加热。
由液体氮气转化成为气体的过程中生成的巨大压力足以驱动涡轮机。
此外,连接到气罐的热量还可以进行调节,在不需要复杂控制系统的帮助下减缓气体的膨胀速度。
在节能方面,HPS系统每千瓦能源可减少至少1000美元开支。
五种长时储能技术哪一种更好
五种长时储能技术哪一种更好据外媒报道,低碳电网需要更长的储能时间,但现有储能技术很难能满足这种需求。
其中的5种长时储能技术或将在未来可能具有更长远发展前景。
如今的可再生能源发电,风力发电和太阳能发电占据主导地位,但风能和太阳能只在特定时间产生,因此它们需要储能技术来帮助弥补电力缺口,为此长时储能系统将具有巨大的发展潜力。
而如今绝大多数的电池储能系统采用的都是锂离子电池。
如果将其储能时间再延长几个小时,那么就会发现成本变得非常昂贵。
目前还没有哪一种储能技术能够完全胜任长时储能角色。
从技术上讲,很多储能技术都是“可行的”。
问题是,它们是否以可接受的成本和开发周期运作,开发这些储能技术的企业能否维持足够长的运营时间以证明这一点?对于储能开发商而言,这很难实现,因为在过去几年中,市场上很少部署这些储能技术。
目前两种发展趋势使这种情况开始改变。
首先,风能和太阳能在美国和其他国家的新增产能方面竞争非常激烈。
而由于产能的激增,风力发电场和太阳能发电场高度集中的区域为此迫切需要部署长时储能系统。
而长时储能系统的早期市场通常是偏远地区或岛屿,那里的可再生能源+储能项目的电力成本价格通常超过了柴油发电的价格。
其次,许多国家和地区以及公用事业公司都提高了清洁能源的目标。
一旦承诺采用100%的无碳电力,就必须认真思考采用什么样的储能系统取代天然气峰值发电厂。
而实现清洁能源目标为长时储能的市场创造了更多的机会。
鉴于这些发展,为此介绍一些具有更好发展前景的长时储能技术。
其选择标准包括:可行的技术、获得的投资、市场吸引力(根据长时储能曲线划分)。
1、抽水蓄能技术基于重力的抽水蓄能是一种古老的储能技术。
根据美国能源部的调查,虽然电池储能系统得到了广泛部署,但抽水蓄能设施仍为美国电网提供95%的储能容量。
抽水蓄能设施一旦建成,其储能成本就会非常低。
与世界上最大的电池储能系统相比,抽水蓄能设施可以存储大量的能源。
但问题是,由于建设大型水电基础设施的许可以及在实施大规模建设项目方面面临困难,难以新建抽水蓄能设施。
【这是真的吗?】液态空气可以存储风电
【这是真的吗?】液态空气可以存储风电
初创能源公司库克能源(Keuka Energy)正在准备彻底改造风能和能源储存,他们最近推出一台125千瓦的船只原型,它使用其新颖的漂浮式风力发电机组,设计搭配液态空气储能来提供稳定的电能来源。
不同于有三个叶片和中心变速箱的传统风力发电机组,库克的涡轮机是一个铝制叶片的风车,坐落在装有液态空气的V型漂浮平台上。
Photo: Keuka Energy 这个位于佛罗里达的公司声称,它的风力发电机组设计允许使用更大的涡轮机,以产生多得多的电力。
目前世界上最大的单一海上风力发电机约为6兆瓦;库克说,它的全尺寸涡轮机能产生至少两倍的电力。
液态空气储能,有时也被称为低温能量存储,是一个长期的能量存储方法:用电力液化空气至接近-200℃低温,然后将其在低压下存储。
需要能量时,液态空气被泵至较高的压力并被加热到气态,气体随后驱动一个涡轮机。
虽然因为其储能的长期性,液态空气储能是有吸引力的能量存储技术,但它需要大量的电力来制造液态空气,由此限制了它在公用事业的应用。
库克声称,因为它的设计直接从涡轮机提供电能到液化设备,因而大大降低了成本。
该公司还表示,它的风力发电机组的设计是更划算的,这要归功于消除了变速箱和使用轻质铝合金叶片,成本不到传统复合材料叶片价格的10%。
即使该技术是有效的,而且可以以较低的成本进入市场,要让以规避风险而臭名昭著的公用事业行业接受,库克很可能还将面临漫长的道路。
lng液态空气储能原理-概述说明以及解释
lng液态空气储能原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述液态天然气(LNG)作为一种清洁能源,在能源行业中具有重要地位。
随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,LNG作为一种替代能源的应用逐渐受到关注。
液态空气储能技术是利用LNG的特性进行能量储存和释放的一种新型技术。
本文将重点介绍LNG液态空气储能原理,分析其优势以及未来的发展前景。
通过对LNG液态空气储能技术的深入了解,我们可以更好地掌握这一领域的发展趋势,为清洁能源的推广和应用提供有力支持。
1.2 文章结构:本文将主要分为三个部分,分别是引言、正文和结论。
其中引言部分将对LNG液态空气储能进行概述,介绍文章的结构和说明研究目的;正文部分将详细介绍LNG液态空气储能的原理,包括工作原理、技术特点等内容;结论部分将对文章进行总结,展望LNG液态空气储能的发展前景并给出结论和建议。
整体结构清晰,旨在全面介绍和探讨LNG液态空气储能的相关内容,为读者提供一份全面且具有参考价值的文献。
1.3 目的:本文的目的旨在深入探讨LNG液态空气储能原理,介绍其基本概念、工作原理和优势特点,以期能够帮助读者了解并掌握这一新兴的能源储存技术。
通过对LNG液态空气储能的详细介绍,期望能够为相关领域的研究人员和工程师提供理论支持和实践指导,推动该技术在能源领域的广泛应用和发展。
同时,希望通过本文的阐述,让读者对于LNG液态空气储能有一个全面的了解,为未来的研究和实际应用奠定基础。
2.正文2.1 LNG液态空气储能介绍LNG(液化天然气)液态空气储能是一种新型的储能技术,它将空气压缩、减温后液化成为液态空气,以此来实现能源的储存和释放。
在储存过程中,液态空气通过蒸发释放能量,将液态空气再次压缩成气态空气,并通过蒸发这一过程再次释放能量。
这种技术可以帮助平衡能源的供需关系,提高能源利用效率,减少环境污染。
与传统的电池储能技术相比,LNG液态空气储能具有更高的储能密度和更短的应急响应时间。
液态空气储存技术的研究与开发
液态空气储存技术的研究与开发在当今世界面临着能源短缺、环境污染等诸多问题的情况下,寻求一种高效、清洁的能源储存与转化方式显得尤为重要。
液态空气储存技术便是一种备受研究的新型能源储存技术。
本文将介绍液态空气储存技术的概念、基本原理、应用前景以及未来面临的挑战。
1. 液态空气储存技术的概念液态空气储存技术,顾名思义,是将空气液化并储存起来,作为一种新型的能源储存手段。
液态空气所含有的氧气、氮气等成分可以直接用于燃料电池等能源转化技术。
通过液态空气的储存,可以实现能源的高效储存及清洁转化,对于解决能源短缺和环境污染问题有着重要的意义。
2. 液态空气储存技术的基本原理液态空气储存技术的基本原理是通过将空气在低温和高压下液化,然后将液态空气储存在储罐中。
液态空气储存过程中,需要先将空气经过压缩,使其成为高压空气,然后降低温度,使其液化。
常用的液态空气储存方式包括单相液态储存、双相液态储存等。
其中,单相液态储存是指只液化空气中的一种组分(一般为氧气),双相液态储存即将氧气和氮气混合液态储存。
3. 液态空气储存技术在能源领域的应用前景随着世界对能源清洁高效利用的需求不断增加,液态空气储存技术也正逐渐得到了应用。
液态空气储存技术可以作为一种备用能源储存方式,用于提供氢燃料、发电、空调制冷等应用场景。
同时,液态空气储存技术的应用还可以在建筑物制冷、公路运输、工业领域等方面展现其清洁高效的特性。
4. 液态空气储存技术面临的挑战虽然液态空气储存技术具有很多的优势,但是也面临着一些挑战。
首先,液态空气储存技术对于储罐的材质、绝缘、密封等方面要求较高,因此成本较高。
其次,液态空气储存技术的安全性问题也需要引起足够的重视,避免因故障而造成爆炸等安全事故。
最后,液态空气储存技术的储存和转化过程也需要大量的能量和天然气作为支撑,因此还需要不断优化技术流程,提高技术研发水平。
综上所述,液态空气储存技术作为一种新型的能源储存方式,具有明显的优势和广阔的应用前景。
固体储能、液体储能优缺点
固体储能与液体储能比较
一、固体储能与液体储能的原理都是利用低谷电电价便宜的时间段把电能转换成热能通过某种介质把热能存起来,再根据需要把存储的热能通过某种装置把热能导出去,已达到用来供暖和生产热水的目的。
二、
1、不言而喻,固体储能储能体是固体(现在国内主流产品是氧化镁砖),而液体储能储能体是液体(软化水)。
2、固体储能设备结构复杂,结构越复杂的设备某些部件越容易损坏。
3、固体储能体内温度比较高(一般在500℃以上),储热体内的原件长期在高温下使用寿命缩短。
4、加热元件(铁洛铝或其他电阻)长期在高温下于空气接触易老化。
5、国内固体储能产品取出热量的主流方式是靠风机在储能体内使空气强制流动,通过风水换热器把热量取出来,由于风机是铁制的在高温下容易变形,风机轴承润滑油遇到高温易变质。
6、由于储能体内温度过高,保温很难解决,热损耗比加大。
7、固体储能设备造价高(镁砖成本高),是液体储能设备的2倍。
8、设备安装周期长。
9、后期维修成本高(储能体内出现问题需要把整个设备拆开)。
三、
1、结构简单,使用寿命长。
2、布局灵活,可根据场地状况异形布置。
3、成本低,维修简单、费用少。
4、施工周期短。
5、保温容易解决,热损耗少。
6、设备比较轻,对基础要求不高。
液态空气能储能技术
液态空气能储能技术
液态空气储能技术是一种新兴的储能技术,其基本原理是通过将
空气压缩为液态形式,以便储存和使用。
在需要能量时,将液态空气
释放成气态,使其能够驱动涡轮机产生电力。
这一技术有着广泛的应
用前景,是一项能够为我们解决能源存储与转化难题的新型技术。
液态空气储能技术的优势在于,相比较传统的电池储能技术,其
存储密度更高,储能效率更高,且不会对环境产生污染。
液态空气储
能技术对于可再生能源的利用也具有重要意义,它可以通过储存风能、太阳能等不稳定的能源形式,并在需要时转化为电能,实现能量的平
衡与转化。
液态空气储能技术还有着广泛的应用前景。
在能源领域,其可以
作为储备能源、峰值削平等方面发挥作用,帮助我们更加高效地利用
能源。
而在工业领域,液态空气储能技术也具有应用潜力,例如在石
化行业中,它可以作为冷却剂、氧化剂等用途,为工业制造提供便利。
总体来看,液态空气储能技术是一种十分有前途的技术,其广泛
的应用前景将对未来的能源应用和环境保护产生重要的影响,有望为
我们解决能源存储与转化难题提供更好的选择。
液态压缩空气储能技术原理
液态压缩空气储能技术原理液态压缩空气储能技术是一种利用压缩空气来储能的技术。
它的原理是将空气压缩成液态,然后将其储存在容器中,当需要释放能量时,再将液态压缩空气蒸发成气态,通过蒸汽驱动涡轮机或发动机来产生动力。
液态压缩空气储能技术的原理可以分为两个过程:压缩过程和释放过程。
首先是压缩过程。
当需要储存能量时,空气被抽入压缩机中,通过机械作用使空气的体积减小,从而增加了空气的密度。
随着压缩机的运行,空气被压缩得越来越多,直到达到液态压缩空气的压力和温度。
在这个过程中,压缩机需要消耗一定的能量来完成对空气的压缩。
接下来是释放过程。
当需要释放能量时,液态压缩空气被释放到环境中,通过蒸发成气态来产生动力。
在释放过程中,液态压缩空气的压力和温度会下降,从而使空气从液态转变为气态。
这个过程中,液态压缩空气释放出的能量可以用来驱动涡轮机或发动机,从而产生动力。
液态压缩空气储能技术的优点之一是储能效率高。
由于压缩空气的体积较小,可以将大量的能量储存在相对较小的容器中。
而且液态压缩空气在储存过程中不会有能量损失,能够保持较高的储能效率。
液态压缩空气储能技术还具有环境友好的特点。
相比于传统的化石燃料发电,液态压缩空气储能技术不会产生任何污染物,对环境没有负面影响。
而且液态压缩空气可以使用空气作为储能介质,空气是一种无限可再生的资源,不会产生能源短缺问题。
然而,液态压缩空气储能技术也存在一些挑战和限制。
首先是储存效率问题。
由于液态压缩空气需要在极低的温度下储存,会造成储存容器的损耗,导致能量损失。
其次是储能密度较低。
由于空气的体积较大,需要较大的储存容器来储存液态压缩空气,这会增加系统的成本和占地面积。
为了克服这些限制,研究人员正在不断改进液态压缩空气储能技术。
例如,他们正在寻找更高效的压缩机和储存容器,以提高储能效率和储存密度。
同时,他们也在研究如何更好地利用液态压缩空气释放能量,以提高系统的能量转换效率。
液态压缩空气储能技术是一种具有潜力的能源储存技术。
压缩空气储能技术现状与发展趋势
压缩空气储能技术现状与发展趋势一、本文概述压缩空气储能技术是一种新型的储能方式,通过将空气压缩并存储在地下洞穴或容器中,在需要时再通过释放压缩空气来驱动发电机进行发电。
这种技术以其环保、高效、长时储能的特性,正在全球范围内引起广泛关注和研究。
本文旨在全面梳理压缩空气储能技术的现状,包括其技术原理、应用领域、主要挑战等,并探讨其未来的发展趋势。
我们将从技术进步、政策支持、市场应用等多个角度进行深入分析,以期为该领域的研究者、从业者及投资者提供有价值的参考。
我们将先介绍压缩空气储能技术的基本原理和主要特点,阐述其在能源储存领域的独特优势。
接着,我们将回顾该技术的发展历程,分析其在全球范围内的应用现状,以及在国内的发展状况。
然后,我们将重点讨论压缩空气储能技术所面临的主要技术挑战和市场挑战,如储气库的建设、系统的能效提升、成本降低等问题。
在此基础上,我们将展望压缩空气储能技术的未来发展趋势。
随着技术的不断进步,我们可以期待压缩空气储能系统的效率提升、成本下降,使得这一技术在更广泛的领域得到应用。
随着全球对可再生能源和环保的重视,压缩空气储能技术作为一种绿色储能方式,将有望在能源领域发挥更大的作用。
我们将对压缩空气储能技术的发展前景进行展望,并提出一些建议和策略,以促进该技术在我国乃至全球的发展。
我们相信,通过科研人员的持续努力和政策的支持,压缩空气储能技术将迎来一个更加辉煌的未来。
二、压缩空气储能技术原理及分类压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)技术是一种基于空气动力学的储能方式,通过利用过剩的电能将空气压缩并存储于地下洞穴、过期油气井或人工建造的大型储气设施中,在需要时再通过释放压缩空气驱动发电机发电,从而实现电能的存储和释放。
压缩空气储能技术的原理主要基于能量守恒定律。
在储能阶段,通过电力驱动的压缩机将空气压缩至高压状态,并存储在储气设施中。
在释能阶段,高压空气从储气设施中释放,通过膨胀机或透平机驱动发电机进行发电,将存储的空气压力能转换为电能。
发现新型储能技术,例如液态空气能和钾离子电池在新能源行业中的应用。
发现新型储能技术,例如液态空气能和钾离子电池在新能源
行业中的应用。
液态空气能
液态空气能是指将空气压缩成液态,在需要时释放能量的一种新型储能技术。
液态空气能的运作原理是将空气压缩成液态,储存在储罐中,然后在需要能量时,将液态空气加热蒸发,释放出高压气体驱动涡轮机发电,产生电力输出。
液态空气能不污染环境,且能量密度高,具有很大的应用前景。
液态空气能在新能源行业中的应用
1. 作为电力储备系统:液态空气能可以储存大量的电能,随时进行释放,以满足风力发电和太阳能发电等新能源的不稳定性。
2. 用于汽车动力系统:液态空气能可以作为汽车燃料的替代品,通过液态空气的加热蒸发来驱动汽车运行,从而实现环保和能源节约。
3. 应用于工业生产:由于液态空气能储存的能量密度高,可以在工业生产领域中应用于高能耗设备的启动和停机,从而提高生产效率和降低能源消耗。
钾离子电池
钾离子电池是一种新型储能技术,其构成与锂离子电池相似,但使用钾离子代替锂离子作为电池正极材料,其具有成本低、
安全性高等优点。
钾离子电池在新能源行业中的应用
1. 用于太阳能储能系统:钾离子电池可以储存太阳能并随时释放,实现太阳能的稳定输出。
2. 应用于电网储能系统:钾离子电池可以储存电网剩余电力,并在高峰期释放,从而平衡电网负荷、提高电网安全性。
3. 用于电动汽车储能系统:钾离子电池可以作为电动车动力电池的替代品,具有成本低、安全性高等优点,有望成为未来电动汽车储能系统的主流技术。
液空储能技术
液空储能技术嘿,咱今儿来聊聊液空储能技术呀!这可是个相当厉害的玩意儿呢!你想想看,电这东西,有时候多了有时候少了,多的时候浪费,少的时候着急。
那咋办呢?液空储能技术就像个超级大管家一样来帮忙啦!液空储能技术呢,简单来说,就是把多余的电能转化为液态空气储存起来,等需要用电的时候再让液态空气变回气态,推动机器发电。
这就好比你把多余的钱存进银行,等要用的时候再取出来花,是不是挺有意思的?这技术可牛了呀!它能让电能得到更高效的利用呢。
比如说,晚上电多的时候,就把电用来制造液态空气存起来,白天电不够的时候,就把液态空气放出来发电。
这就像一个聪明的小算盘,把电安排得妥妥当当的。
而且呀,液空储能技术还很环保呢!它不像有些储能方式会产生污染啥的。
它就安安静静地在那工作,不吵不闹,还为环保出了一份力。
你说这液空储能技术是不是很神奇?它就像是隐藏在能源世界里的一个魔法,能把电能变来变去,让我们的生活更加便利。
再想想,如果没有液空储能技术,那会怎么样呢?电可能就会变得很不稳定,一会儿多一会儿少,那我们的电器设备不就遭殃啦?家里的电灯可能会一闪一闪的,电脑可能会突然关机,那多烦人呐!但有了液空储能技术,这些问题就都迎刃而解啦!它就像一个可靠的伙伴,默默地守护着我们的能源世界。
液空储能技术还在不断发展呢!科学家们一直在努力让它变得更厉害,效率更高,成本更低。
以后说不定我们家里都能用上液空储能设备呢,那时候,我们就再也不用担心停电啦!咱中国在这方面也不甘落后呀!很多科研人员都在努力钻研,争取让我们的液空储能技术走在世界前列。
这可不是吹的,咱中国人就是有这股子干劲儿!总之呢,液空储能技术是个非常有前途的技术,它就像一颗闪闪发光的星星,照亮了我们的能源未来。
让我们一起期待它能给我们带来更多的惊喜吧!你难道不觉得液空储能技术真的很棒吗?。
液气压缩空气储能在光伏发电中的经济性分析
液气压缩空气储能在光伏发电中的经济性分析杨安;孙春顺;杨江涛;邓明;邓宇恩【摘要】将液气压缩空气储能用在“自发自用,余电上网”模式的光伏发电系统中,提出了一种能量管理策略,优化储能的充放电和电网的交换功率,建立以日收益最大为目标函数的模型,求解储能的最优容量。
最后通过算例分析经济效益,和铅酸蓄电池进行比较,表明液气CAES更具经济性优势,随着技术的改进和性能的完善,经济性将更加明显,是一种具有投资前景的储能方式。
【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P37-42)【关键词】液气压缩;光伏发电;能量管理;经济性分析【作者】杨安;孙春顺;杨江涛;邓明;邓宇恩【作者单位】长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南长沙410004;长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南长沙410004;长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南长沙410004;国网四川省电力公司泸州供电公司,四川泸州 646000;长沙理工大学智能电网运行与控制湖南省重点实验室,湖南长沙 410004【正文语种】中文【中图分类】TM919随着经济发展和人民生活水平的提高,人们对于电能的需求和电能质量的要求愈来愈高。
引入储能装置是解决诸多电能问题的重要手段,并且能带来一定的经济效益。
现有的储能技术有压缩空气储能 (Compressed Air Energy Storage,CAES)、抽水蓄能、超级电容储能、飞轮储能、电池储能[1]等。
抽水蓄能受地理条件限制[2],建造周期长,超级电容能量密度小,初期投资大。
飞轮储能能量密度低,费用昂贵,电池储能的寿命短,更新换代成本高,且存在二次污染[3]。
压缩空气储能具有环境友好性和高可靠性,存储能量时间长,维护费用低,但受地理位置和存储压力的限制。
微型CAES利用缩小存储体积,提高气体压力和转换效率,发展空间更大。
其中液气CAES通过注入液体来压缩空间气体,与传统的CAES相比,取消了燃烧室实现零污染,采用压力容器取消对地下溶洞依赖,减小摩擦损耗和气体泄露,提高了工作效率,而且无自放电,使用寿命长,维护方便[4]。
液态空气压缩储能
液态空气压缩储能液态空气压缩储能是一种新兴的能源储存技术,它能够有效解决可再生能源波动性大、不稳定的问题,为未来的能源转型提供了一种可行的解决方案。
本文将从液态空气压缩储能的原理、优势及应用前景等方面进行探讨。
液态空气压缩储能是一种将能量以液态空气的形式储存起来的技术。
其原理是将空气通过压缩机压缩至液态,然后将液态空气储存于储罐中,待需要释放能量时,通过放热器将液态空气加热,使其蒸发为气态,进而通过涡轮机驱动发电机发电。
这种储能方式具有安全、环保、高效等优势,能够有效解决可再生能源发电波动性大、不稳定的问题。
液态空气压缩储能技术具有许多优点。
首先,液态空气是一种环保的储能介质,不会产生任何污染物。
其次,液态空气的储存成本相对较低,相比于传统的电池储能技术,液态空气压缩储能的成本更具竞争力。
此外,液态空气储能系统具有较高的能量密度和较长的储存时间,能够满足大规模能源储存的需求。
另外,液态空气压缩储能系统的寿命较长,可重复使用,具有较高的可靠性和稳定性。
液态空气压缩储能技术在能源领域有着广阔的应用前景。
首先,它可以用于平衡可再生能源的波动性,使得能源供应更加稳定可靠。
在可再生能源大规模接入电网的情况下,液态空气压缩储能系统可以储存多余的能量,并在需求高峰时释放能量,提供稳定的电力供应。
其次,液态空气压缩储能技术可以应用于电动汽车领域,解决电动汽车续航里程短、充电时间长的问题。
通过将液态空气作为汽车动力系统的能量储存媒介,可以大大提高电动汽车的续航里程,并缩短充电时间。
此外,液态空气压缩储能技术还可以应用于工业生产过程中的能量回收利用,提高能源利用效率,降低能源消耗。
尽管液态空气压缩储能技术具有许多优势和应用前景,但仍然存在一些挑战和待解决的问题。
首先,液态空气压缩储能系统的能量转换效率较低,目前还需要进一步提高。
其次,液态空气压缩储能系统的储存和释放过程需要消耗大量的能量,因此在实际应用中需要考虑能量平衡和能量损失的问题。
液态空气储能原理
液态空气储能原理一、引言近年来,随着可再生能源的快速发展,储能技术成为能源领域的热门话题。
而液态空气储能作为一种新型储能技术,正逐渐引起人们的关注。
液态空气储能利用高温高压的空气将热能转化为机械能,并在需要时释放出来,具有高效、环保等优点,有望成为未来的重要能源储备手段。
二、液态空气储能原理液态空气储能的原理基于空气的压缩和膨胀过程。
首先,利用电力将空气压缩成液态,并将其储存在储气罐中。
在需要释放能量时,通过控制释放阀门,液态空气进入膨胀机,膨胀机将液态空气加热并膨胀成气态,从而驱动发电机发电。
这样就实现了储能和能量转换的过程。
三、液态空气储能的优势1. 高效性:液态空气储能的能量转换效率较高,可以达到70%以上。
这是由于液态空气储能利用了高温高压空气的热能,能够充分利用能量,减少能量的损失。
2. 环保性:液态空气储能过程中不涉及化石燃料的燃烧,不会产生二氧化碳等温室气体的排放,对环境没有污染。
与传统的化石燃料发电相比,液态空气储能更加环保可持续。
3. 可调度性:液态空气储能系统具有良好的可调度性,可以根据需求灵活控制储气量和输出功率,满足电力系统的需求。
这使得液态空气储能成为平衡电网供需的重要手段。
四、液态空气储能的应用1. 储能系统:液态空气储能可以作为电力系统的储能系统,储存电力供应不足时的多余能量,并在需求高峰时释放出来,以平衡电力系统的负荷。
2. 微网应用:液态空气储能可以应用于微网系统中,为微网提供能量支持和稳定性保障。
通过储能和释放过程,实现微网的自给自足和平稳运行。
3. 工业领域:液态空气储能还可以应用于工业领域,为工业过程提供能量支持。
特别是在高能耗行业,如冶金、化工等领域,液态空气储能可以提供大量的能量储备,提高能源利用效率。
五、液态空气储能的挑战1. 能量密度较低:与传统的化学储能技术相比,液态空气储能的能量密度较低,需要更大的体积来储存相同的能量。
这限制了其在储能系统中的应用。
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3、液态空气储能发电的原理、优缺点、发展环境
(1)原理:
液态空气储能系统的原理是利用价格低廉的谷电,CryoEnergy System吸收环境中的空气,然后将其冷却直至其成为液体,然后存储与低温达-196摄氏度的储藏罐中。
用电高峰时再从罐中释放液态空气并升压升温,推动汽轮机发电。
从而实现谷电峰用。
具体操作步骤:
1)液化过程。
电网夜间富余的电能驱动液化空气装置,使环境中的空气先洁净再压缩,然后通入到换热器中与气液分离器返回的冷空气和蓄冷装置中的冷空气进行换热冷却。
被冷却的冷空气依次通过膨胀机和节流阀,降温降压,一部分被冷凝为液体,一部分仍为气体,最后在气液分离器中被分离。
从气液分离器上端口出来的冷空气返回到换热器中冷却被压缩机压缩后的空气。
2)能量存储过程。
经气液分离器分离后的液态空气从气液分离器下端口流到液化空气储罐中储存,液化过程中消耗的大部分电能被转化成了液态空气的冷能。
3)电力恢复过程。
低温储罐中液态空气被引出,经低温泵加压后送入气化换热器中吸热气化。
被气化的空气再通入热交换器中,被进一步加热升温、升压。
从热交换器中出来的高压气体通到透平中做功,透平与发电机相连,带动发电机旋转发电。
从透平里出来的高温空气依次经过热交换器和气化换热器被冷却,然后流到蓄冷装置中与换热器里被压缩机压缩后的空气换热。
因为液态空气的沸点比较低,所以在电力恢复过程中供应给热交换器里低温空气的热量可以是来自于液化过程中的废热或外部环境的热量。
把这个设备建在工厂或电站附近,利用里面的废热加热液态空气,效率可以达到70%。
(2)优缺点:液化空气储能技术的存储容量可达到10~200 MW,相当于大型压缩空气储能容量的一半。
可液化空气储能技术的比能为214 Wh/kg,相当于大型压缩空气储能技术的四倍。
液化空气储能技术储能的持续时间可达12 h以上,使用寿命为25年,相对较高。
液化空气储能的效率为55%~90%,其效率值与整个系统能量能否充分利用息息相关。
为了提高液化空气储能系统的效率,就需要选择合适的液化空气储能装置,尽量减少装置运转过程中不必要的能量损失。
对于液化过程中产生的废热可以用于电力恢复过程中加热液态空气,使能量得到充分利用,提高了整个循环的效率。
对于液化过程用于加热液态空气的热量也可以是环境中的热量和工业中产生的废热。
同理,还可以将液态空气气化产生的冷量应用于储能过程中对气态的空气进行预冷,同样也可以提高液化空气储能系统的效率。
(3)我国的发展现状:由中国科学院理化技术研究所、清华大学及中国电力科学研究院共同研制的“500kW非补燃压缩空气储能发电示范系统”在安徽芜湖成功实现励磁发电,完成100kW发电的阶段目标。
此次系统发电成功,标志着理化所在大规模储能技术领域的一项重要突破,对推进我国储能产业的发展具有重要意义。
压缩空气储能系统具有储能容量大、电能转换效率高、安全可靠、环境友好等特性,被视为继抽水蓄能电站之后又一种极具潜力的大规模储能系统,其在智能电网建设、大规模可再生能源接入、电网负荷调节以及保障电力系统安全性等方面,具有极大的应用前景。
但是目前常规压缩空气储能系统采用燃料补燃的形式,存在系统储能效率偏低、补燃产生排放污染等问题,阻碍了技术的推广应用。
为获得高效、环保的压缩空气储能新流程,中科院理化所、清华大学和中国电力科学研究院在国家电网“压缩空气储能发电关键技术及工程实用方案研究”科技项目的支持下,组建了以理化所热力过程与节能技术研究中心主任王俊杰研究员为首的研究团队,对压缩空气储能系统所涉及的众多研究领域基础问题、关键设备和关键技术进行了系统和深入的研究,创新性地提出了基于双作用和自卸荷的非稳态压缩、热量梯级存储回馈、多级再热膨胀等流程方案。
该项目的顺利实施,为发展更大规模绿色化储能系统奠定了坚实的技术基础。