“沙戈荒”上打造“超级空气充电宝”

◎本报记者 张添福 通讯员 李莎莎

青海省海西州格尔木市的戈壁滩上，巨型白色罐体十分抢眼。罐体内，零下194摄氏度的极寒环境中，能量正以液态空气的形式静静“蛰伏”。

这便是中国绿发投资集团有限公司（以下简称“中国绿发”）打造的全球在建规模最大液态空气储能示范项目——青海省6万千瓦/60万千瓦时液态空气储能示范项目。目前，该项目已进入最后调试阶段。

这个被工程师们称为“超级空气充电宝”的巨无霸是如何打造的？技术有哪些创新之处？科技日报记者近日来到项目工程现场进行探访。

2022年，青海省“揭榜挂帅”新型储能示范项目发榜，液态空气储能这一前沿技术成为攻坚焦点。彼时，这项技术在国内尚属空白，国际上也仅有少数国家处于探索阶段，高原规模化应用更无先例可循。

中国绿发青海省液化空气储能项目部技术专工钱亚东介绍，项目的核心，就是让空气在极寒中“变身”储能载体。为实现这一目标，中国绿发与中国科学院理化技术研究所组建联合团队，一场针对技术瓶颈的攻坚战正式打响。团队历经无数次试验，终于突破深低温梯级蓄冷技术瓶颈，研发出常压低温存储系统，成功解决了空气存储和恒压释放的核心难题。

2023年，项目正式开工建设。作为建设单位，中国绿发青海分公司与技术攻坚团队克服高原环境带来的重重挑战，将拥有完全自主知识产权的7项国际创新技术融入工程实践，成功实现液化空气储能技术从百千瓦级到万千瓦级的规模化放大突破。

中国绿发青海分公司液化空气储能项目部副经理姜宇告诉记者，项目全国产化的设备配置，标志着我国在该领域彻底摆脱了对外依赖。

据悉，这套总功率6万千瓦、储能容量60万千瓦时的系统，运作原理看似简单却暗藏玄机。用电低谷时段，多余电能驱动压缩机运转，净化后的空气被压缩成高压高温气体，经冷却后送入冷箱液化，最终储存在常压低温储罐中，而压缩过程中产生的热能则被回收存储在高压球罐内；用电高峰来临时，液态空气经加压气化，在蓄冷介质和回收热能的双重加热下，形成高压高温气体驱动膨胀机发电，实现“谷电峰用”的完美闭环。

液态空气的密度是常温气态空气的750倍，且能在常压下安全存储。这项技术不仅解决了传统储能密度低、安全性差的痛点，更具备清洁低碳的突出优势——运行工质是空气，全程无二氧化碳及污染物排放，设备寿命长且不受地理条件限制，在戈壁、高原等极端环境下均可稳定运行。

项目建成后将创下发电功率和储能规模两项世界第一。单次储能可连续放电10小时，输送60万千瓦时清洁电能，全年输电量约1.8亿千瓦时，可满足3万户家庭一年的用电需求。而配套建设的25万千瓦光伏项目，更让这个“充电宝”拥有了绿色能源自给能力。

该项目跻身国家能源局新型储能试点示范项目和第四批能源领域首台（套）重大技术装备名单，今年还成功入选中关村论坛年会十项重大科技成果。据介绍，这项技术可有效破解可再生能源“弃风弃光”和电网供需失衡的难题，为“沙戈荒”地区新能源基地建设提供全新解决方案，也为全球新型储能产业发展提供中国方案。