A megújuló energiatermelés elterjedésével a hosszú távú energiatárolás fejlesztése trenddé vált, és a nagyméretű, hosszú távú energiatárolás műszaki útjai főként a szivattyús energiatárolást, az olvadt só hőtárolását, a folyadékáram-tárolást, a sűrített levegős energiatárolást és a hidrogéntárolást foglalják magukban öt kategóriában. Ebben a szakaszban a szivattyús energiatárolási alkalmazás a legfejlettebb, de a sűrített levegős energiatárolás előnyei a nagy léptékű, nagy hatékonyságú, alacsony költségű, környezetbarát és tiszta, valamint a földrajzi korlátozásoktól mentes működés, és várhatóan a szivattyús energiatárolás kiegészítőjévé válik.
A sűrített levegős energiatárolás a hosszú távú energiatároláshoz tartozik, az energiatároló rendszer töltési és kisütési ciklusa hosszabb ideig is megvalósítható, mint 4 óra vagy nap, hónap, így kiemelkedő előnyökkel jár az új energiatermelés ingadozásainak szabályozásában.
A Kínai Tudományos Akadémia Műszaki Termofizikai Intézetének Energiatárolási Kutató- és Fejlesztőközpontjának igazgatója, XuYuJie bevezetője szerint a jövőben országunk villamosenergia-rendszere egy új típusú energia lesz, mint fő villamosenergia-rendszer, a szélenergia, a fotovoltaikus energiatermelés és más megújuló energiaforrásokból származó energiatermelés pedig ingadozással és szakaszossággal jár, ha nagymértékű hozzáférés történik az elektromos hálózathoz, az biztonsági kockázatokat okoz. Jelenleg szükség van energiatároló rendszerre, mint rugalmas szabályozó erőforrásra az energiarendszer szabályozásához. A sűrített levegős energiatárolás kiemelt fontosságú.
„A sűrített levegős energiatárolási technológia nem új keletű, a hagyományos sűrített levegős energiatárolási technológiát már évek óta alkalmazzák Németországban és az Egyesült Államokban, de a hagyományos sűrített levegős energiatárolási technológia fosszilis tüzelőanyagoktól függ, nagy természetes barlangokra van szükség, az energiatárolás hatékonysága alacsony és egyéb problémák miatt a nagyszabású népszerűsítés mindig korlátozott.” Xu Yujie elmondta, hogy Kína fejlett sűrített levegős energiatárolási rendszere újrahasznosítja a sűrített hőt, már nem használ fosszilis tüzelőanyagokat, és számos formában felhasználható, például föld feletti tárolóeszközökben, mesterséges kamrákban és földalatti természetes barlangokban tárolókamrák építéséhez. Ezenkívül a rendszer jelentősen javítja az energiatárolás hatékonyságát.
Jelenleg Kína építette meg a világ első 100 MW-os, fejlett sűrített levegős energiatároló technológiát alkalmazó, nemzetközi demonstrációs erőművét, és sikeresen csatlakozott a hálózathoz áramtermelés céljából. Az erőmű a Hebei tartomány Zhangbei megyéjében található, és a világ legnagyobb és legjobb teljesítményű új sűrített levegős energiatároló erőművét építették és üzemeltetik. Évente akár 132 millió kWh villamos energiát is képes termelni, mintegy 50 000 felhasználó csúcsteljesítményének biztosításával. Ugyanakkor évente 42 000 tonna hagyományos szenet takaríthat meg, és 109 000 tonna szén-dioxid-kibocsátást csökkenthet.
Milyen előnyei vannak a sűrített gázos energiatárolásnak más új energiatárolási típusokkal szemben? Összességében biztonságos, hosszú élettartamú és erős robbanóerővel bír. Először is, a sűrített gázos energiatárolás nagyon biztonságos. Vegyük például a cseppfolyósított szén-dioxid energiatárolási projektet, mivel a szén-dioxid cseppfolyósítása nagyon egyszerű, így a tárolása csak néhány megapascal nyomást igényel, nem kell aggódni a gáz nagynyomású tárolása által okozott rejtett veszélyek miatt, ugyanakkor a szén-dioxid nem mérgező, nem gyúlékony és robbanásveszélyes, önmagában is nagyon biztonságos. Ezenkívül, mivel teljes mértékben mechanikus eszközökről van szó, a sűrített levegős energiatároló rendszerek élettartama normál karbantartás mellett elérheti a 30-50 évet. „A sűrített levegős energiatárolás egy hőcikluson alapuló fizikai folyamat, amelynek természetes előnyei vannak a biztonság és a teljesítményromlás szempontjából, és az egyik legígéretesebb nagyméretű energiatárolási technológiának tekintik.” Ezen előnyökre alapozva Chen Haisheng, a Kínai Tudományos Akadémia Mérnöki Termofizikai Intézetének kutatója kijelentette, hogy a sűrített levegős energiatárolási technológia alkalmazása nagy stratégiai jelentőséggel bír, és hatalmas piaci kereslet mutatkozik rá az ország kettős szén-dioxid-stratégiai célkitűzéseinek megvalósítása és a természeti környezet javítása szempontjából.
Érdemes megemlíteni, hogy a sűrített levegő energiatárolójának energialökete viszonylag erős. Ez közvetlenül is működhet bizonyos speciális alkalmazásokban. Például a nagy hajókban használt dízelmotorok esetében a sűrített levegőt általában egy nyomástartályban tárolják, és egy speciális indítószelepen keresztül közvetlenül a dugattyúra hat, hogy a főtengelyt megforgatja az üzemanyag-befecskendezés megkezdése előtt. Ez az elrendezés kompaktabb és olcsóbb, mint egy azonos méretű elektromos indítómotor, és rendkívül nagy teljesítménylöketeket képes biztosítani anélkül, hogy túlzottan terhelné a hajó generátorát és elosztórendszerét.
A sűrített levegős energiatároló rendszerek esetében Kína tovább erősíti a nagyszabású demonstrációkat és alkalmazásokat, tapasztalatokat gyűjt a mérnöki tervezés és kivitelezés terén, és egy teljes és érett ipari láncot fejleszt ki az építésük és alkalmazásuk további felgyorsítása érdekében.
Közzététel ideje: 2023. szeptember 14.
