S porastom penetracije proizvodnje obnovljive energije, razvoj dugoročnog skladištenja energije postao je trend, a tehnički putevi za dugoročno skladištenje energije velikih razmjera uglavnom uključuju pumpno skladištenje, termičko skladištenje rastopljene soli, skladištenje tekuće struje, skladištenje komprimiranog zraka i skladištenje vodika u pet kategorija. U ovoj fazi, primjena pumpnog skladištenja je najzrelija, ali prednosti skladištenja energije komprimiranim zrakom su veliki razmjeri, visoka efikasnost, niska cijena, zaštita okoliša i čistoća, te se može riješiti geografskih ograničenja, te se očekuje da će postati dodatak pumpnom skladištenju.
Skladištenje energije komprimovanim vazduhom pripada dugoročnom skladištenju energije i može se realizovati duže od 4 sata ili dana, mjeseci ciklusa punjenja i pražnjenja sistema za skladištenje energije, što ima izuzetne prednosti u regulisanju fluktuacija u proizvodnji energije.
Prema uvodnim riječima direktora Centra za istraživanje i razvoj skladištenja energije Instituta za inženjersku termofiziku Kineske akademije nauka, XuYuJiea, u budućnosti će elektroenergetski sistem naše zemlje imati novu vrstu energije kao glavni elektroenergetski sistem, a energija vjetra, fotonaponski sistemi i drugi obnovljivi izvori energije će imati fluktuacije i povremene promjene. Ako se veliki pristup elektroenergetskoj mreži ne iskoristi, to će uzrokovati sigurnosne rizike. U ovom trenutku, potreba za sistemom za skladištenje energije kao fleksibilnim regulatornim resursom je veća. Skladištenje energije komprimovanim vazduhom je istaknuto.
„Tehnologija skladištenja energije komprimovanim zrakom nije nova, tradicionalna tehnologija skladištenja energije komprimovanim zrakom primjenjuje se u Njemačkoj i Sjedinjenim Američkim Državama već dugi niz godina, ali tradicionalna tehnologija skladištenja energije komprimovanim zrakom ovisi o fosilnim gorivima, potreba za velikim prirodnim pećinama, efikasnost skladištenja energije je niska i drugi problemi, te je promocija velikih razmjera uvijek ograničena.“ Xu Yujie je rekao da kineski napredni sistem za skladištenje energije komprimovanim zrakom reciklira komprimiranu toplinu, više ne koristi fosilna goriva i može se koristiti u različitim oblicima kao što su nadzemni uređaji za skladištenje, vještačke komore i podzemne prirodne pećine za izgradnju komora za skladištenje. Osim toga, sistem značajno poboljšava efikasnost skladištenja energije.
Trenutno, koristeći naprednu tehnologiju skladištenja energije komprimovanim zrakom od 100 MW, Kina je izgradila prvu međunarodnu demonstracijsku elektranu za napredno skladištenje energije komprimovanim zrakom od 100 MW i uspješno se priključila na mrežu za proizvodnju električne energije. Elektrana se nalazi u okrugu Zhangbei, provincija Hebei, i to je projekat izgradnje i rada najveće i najbolje elektrane za skladištenje energije komprimovanim zrakom na svijetu. Može generirati do 132 miliona kWh električne energije godišnje, pružajući zaštitu vršne snage za oko 50.000 korisnika. Istovremeno, može uštedjeti 42.000 tona standardnog uglja i smanjiti emisiju ugljičnog dioksida za 109.000 tona godišnje.
Koje su prednosti skladištenja energije komprimiranim plinom u odnosu na druge nove vrste skladištenja energije? Sveukupno, može se sažeti kao sigurnost, dugotrajnost i snažna eksplozivna snaga. Prvo, skladištenje energije komprimiranim plinom je vrlo sigurno. Uzmimo za primjer projekt skladištenja energije ukapljenim ugljičnim dioksidom, jer je ukapljivanje ugljičnog dioksida vrlo jednostavno, pa je za njegovo skladištenje potrebno samo nekoliko megapaskala pritiska, ne morate brinuti o skladištenju plina pod visokim pritiskom koje uzrokuje skrivena opasnost, istovremeno ugljični dioksid nije toksičan, nije zapaljiv i eksplozivan, a sama sigurnost je vrlo dobra. Osim toga, budući da se radi o mehaničkim uređajima, vijek trajanja sistema za skladištenje energije komprimiranim zrakom može doseći 30-50 godina uz normalno održavanje. „Skladištenje energije komprimiranim zrakom je fizički proces zasnovan na termičkom ciklusu, koji ima prirodne prednosti u smislu sigurnosti i degradacije performansi, te se smatra jednom od najperspektivnijih tehnologija skladištenja energije velikih razmjera.“ Na osnovu ovih prednosti, Chen Haisheng, istraživač na Institutu za inženjersku termofiziku Kineske akademije nauka, izjavio je da primjena tehnologije skladištenja energije komprimovanim vazduhom ima veliki strateški značaj i ogromnu tržišnu potražnju za realizaciju strateških ciljeva zemlje u oblasti dvostrukog ugljika i poboljšanje prirodnog okruženja.
Vrijedi spomenuti da je energetski nalet komprimiranog zraka kod skladištenja energije relativno jak. Ovo može direktno funkcionirati u nekim posebnim primjenama. Na primjer, u slučaju dizel motora koji se koriste u velikim brodovima, komprimirani zrak se obično skladišti u spremniku pod pritiskom i djeluje direktno na klip putem posebnog starter ventila kako bi se okrenula radilica prije početka ubrizgavanja goriva. Ovaj raspored je kompaktniji i jeftiniji od električnog startera iste veličine, a može osigurati izuzetno visoke nalete snage potrebne bez prekomjernog opterećenja brodskog generatora i distribucijskog sistema.
Za sisteme za skladištenje energije komprimovanim vazduhom, Kina dodatno jača demonstracije i primjene velikih razmjera, akumulirajući iskustvo u inženjerskom projektovanju i izgradnji, te razvija kompletan i zreo industrijski lanac kako bi dodatno ubrzala njihovu izgradnju i primjenu.
Vrijeme objave: 14. septembar 2023.
