Odată cu creșterea penetrării generării de energie regenerabilă, dezvoltarea stocării energiei pe termen lung a devenit o tendință, iar rutele tehnice pentru stocarea energiei pe termen lung la scară largă includ în principal stocarea prin pompare, stocarea termică în săruri topite, stocarea în curent lichid, stocarea în aer comprimat și stocarea hidrogenului, împărțite în cinci categorii. În această etapă, aplicația de stocare prin pompare este cea mai matură, dar avantajele stocării energiei cu aer comprimat sunt scara largă, eficiența ridicată, costul redus, protecția mediului și curățenia, precum și posibilitatea de a scăpa de restricțiile geografice, fiind așteptată să devină un supliment la stocarea prin pompare.
Stocarea energiei cu aer comprimat aparține stocării de energie pe termen lung, putând fi realizată pentru o perioadă mai lungă de timp, mai mare de 4 ore sau zile, luni de cicluri de încărcare și descărcare ale sistemului de stocare a energiei, reglând fluctuațiile noii generări de energie în rolul unor avantaje remarcabile.
Conform declarațiilor lui XuYuJie, directorul centrului de cercetare și dezvoltare pentru stocarea energiei din cadrul Institutului de Termofizică Inginerească al Academiei Chineze de Științe, în viitor, sistemul energetic al țării noastre va utiliza un nou tip de energie ca principal sistem energetic, iar energia eoliană, fotovoltaică și alte surse regenerabile de energie vor avea fluctuații și intermitențe. Accesul la scară largă la rețeaua electrică va cauza riscuri de securitate. În acest moment, este nevoie de sisteme de stocare a energiei ca resurse flexibile de reglare a sistemului energetic. Stocarea energiei cu aer comprimat este un punct culminant.
„Tehnologia de stocare a energiei cu aer comprimat nu este nouă, tehnologia tradițională de stocare a energiei cu aer comprimat este aplicată în Germania și Statele Unite de mulți ani, dar tehnologia tradițională de stocare a energiei cu aer comprimat depinde de combustibili fosili, având nevoie de peșteri naturale mari, eficiența stocării energiei este scăzută și alte probleme, promovarea la scară largă este întotdeauna limitată.” Xu Yujie a declarat că sistemul avansat de stocare a energiei cu aer comprimat din China reciclează căldura comprimată, nu mai utilizează combustibili fosili și poate fi utilizat într-o varietate de forme, cum ar fi dispozitive de stocare supraterane, camere artificiale și peșteri naturale subterane pentru a construi camere de stocare. În plus, sistemul îmbunătățește considerabil eficiența stocării energiei.
În prezent, folosind o tehnologie avansată de stocare a energiei cu aer comprimat de 100 MW, China a construit prima centrală electrică demonstrativă internațională de stocare a energiei cu aer comprimat de 100 MW și a conectat-o cu succes la rețeaua electrică pentru a genera electricitate. Centrala electrică este situată în comitatul Zhangbei, provincia Hebei, fiind proiectul construit și operat în cadrul căruia se află cea mai mare și mai performantă centrală electrică de stocare a energiei cu aer comprimat din lume. Aceasta poate genera până la 132 de milioane de kWh de electricitate anual, asigurând protecția la vârfuri de putere pentru aproximativ 50.000 de utilizatori. În același timp, poate economisi 42.000 de tone de cărbune standard și reduce emisiile de dioxid de carbon cu 109.000 de tone anual.
Care sunt avantajele stocării energiei în gaz comprimat față de alte tipuri noi de stocare a energiei? Per total, aceasta poate fi rezumată ca fiind sigură, cu durată lungă de viață și putere explozivă puternică. În primul rând, stocarea energiei în gaz comprimat este foarte sigură. Luați ca exemplu proiectul de stocare a energiei în dioxid de carbon lichefiat, deoarece lichefierea dioxidului de carbon este foarte ușoară, astfel încât stocarea acestuia necesită doar câțiva megapascali de presiune, nu trebuie să vă faceți griji cu privire la stocarea gazului la presiune înaltă cauzată de pericolul ascuns, în același timp, dioxidul de carbon este netoxic, neinflamabil și exploziv, siguranța în sine fiind foarte bună. În plus, deoarece este vorba de dispozitive mecanice, durata de viață a sistemelor de stocare a energiei în aer comprimat poate ajunge la 30-50 de ani în condiții de întreținere normală. „Stocarea energiei în aer comprimat este un proces fizic bazat pe cicluri termice, care are avantaje naturale în ceea ce privește siguranța și degradarea performanței și este considerată una dintre cele mai promițătoare tehnologii de stocare a energiei la scară largă.” Pe baza acestor avantaje, Chen Haisheng, cercetător la Institutul de Termofizică Inginerească al Academiei Chineze de Științe, a afirmat că aplicarea tehnologiei de stocare a energiei cu aer comprimat are o importanță strategică deosebită și o cerere uriașă pe piață pentru realizarea obiectivelor strategice ale țării privind emisiile duale de carbon și îmbunătățirea mediului natural.
Este de menționat faptul că explozia de energie a stocării energiei cu aer comprimat este relativ puternică. Aceasta poate funcționa direct în anumite aplicații speciale. În cazul motoarelor diesel utilizate la navele mari, de exemplu, aerul comprimat este în mod normal stocat într-un rezervor de presiune și acționează direct asupra pistonului printr-o supapă de pornire specială pentru a roti arborele cotit înainte de a începe injecția de combustibil. Această configurație este mai compactă și mai ieftină decât un motor de pornire electric de aceeași dimensiune și poate furniza exploziile de putere extrem de mari necesare fără a plasa sarcini excesive asupra generatorului și sistemului de distribuție al navei.
Pentru sistemele de stocare a energiei cu aer comprimat, China consolidează în continuare demonstrațiile și aplicațiile la scară largă, acumulând experiență în proiectarea și construcția inginerească și dezvoltând un lanț industrial complet și matur pentru a accelera și mai mult construcția și aplicarea acestora.
Data publicării: 14 septembrie 2023
