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一個英國財團開發(fā)了Prisma系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過一個填充相變材料的潛能冷庫，以液態(tài)空氣的形式存儲熱能，提供現(xiàn)場壓縮空氣。預計其平準化蓄能成本為GBP 114 ($143.10)/MWh。


英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部（BEIS）最近向一個由伯明翰儲能研究中心（BCES）、Aggregate Industries和Innovatium（一個液態(tài)空氣蓄能系統(tǒng)開發(fā)商）組成的財團撥付了35萬英鎊資金。

“這筆資金將用于在Aggregate Industries位于斯塔福德郡的Cauldon水泥廠示范‘通過對空氣的綜合儲存和管理來降低峰值’（Prisma）創(chuàng)新系統(tǒng)，實現(xiàn)從實驗室測試到工廠應用示范的轉變，”BCES在一份聲明中表示，“這將是Prisma系統(tǒng)走向完全商業(yè)化的關鍵一步。”

Prisma系統(tǒng)將在英格蘭東北部制造，目標是在2023年初安裝第一個工業(yè)規(guī)模的儀表后系統(tǒng)。BCES總監(jiān)Yulong Ding告訴《光伏》雜志：“在Aggregate Industries進行示范之后，Innovatium目前已完成了一輪90萬英鎊的Prisma產品開發(fā)投資。”

LAES系統(tǒng)以液態(tài)空氣的形式儲存熱能，提供現(xiàn)場壓縮空氣。該系統(tǒng)通過一個填充相變材料 （PCM）的潛能冷庫工作，該相變材料由Innovatium與伯明翰大學合作設計和測試。LAES系統(tǒng)被應用于Aggregate Industries運營的一個現(xiàn)有壓縮空氣網絡。相變材料可以吸收、存儲和釋放一定溫度范圍內的大量潛熱，在研究層面經常被用于冷卻光伏組件。

用于液態(tài)空氣蓄能的相變材料在-150℃以下的低溫條件下工作，可在冷凍和融化循環(huán)之間存儲和釋放大量熱能。

Ding表示：“Innovatium公司目前正在與伯明翰和斯特拉斯克萊德大學的研究人員合作，開發(fā)一種特殊配方，這種配方不會隨著時間的推移而降解，因此比傳統(tǒng)電池更安全、更環(huán)保。”

兩種相變材料是在約-100℃和-160℃之間的相變溫度范圍內進行研制。相變材料是復合材料，通常由相變材料、結構穩(wěn)定材料和傳熱增強材料制成。

在充電階段（即非高峰時段），該系統(tǒng)利用可再生能源產生的多余電力，并通過空氣液化過程將其以液態(tài)空氣的形式存儲起來。在這個過程中，液態(tài)空氣被壓縮，通過填充床冷庫進行冷卻，在相變材料冷庫中利用蓄冷進行液化，最后在排放過程中被釋放膨脹，為客戶工廠提供壓縮空氣。

液態(tài)空氣的冷能量也在排放過程中儲存起來，以便在液化過程進行再利用，以減少電力消耗。當結合一個蓄熱器或熱源時，這項技術可以應用于在空氣膨脹渦輪中產生電力。

Prisma系統(tǒng)使用液態(tài)空氣作為其蓄能介質，液態(tài)空氣的密度可達到周圍空氣的700倍。

Ding強調：“該系統(tǒng)可以為工業(yè)消費者提供數(shù)小時的備用壓縮空氣，可以作為一個大型緩沖蓄能器，通過減少所有壓縮空氣系統(tǒng)常見的部分負荷低效問題，提高空氣壓縮機的運行效率。”

該財團表示，他們從未嘗試過通過系統(tǒng)設計和集成設備與組件，在工業(yè)環(huán)境中提供壓縮空氣。對于一個完全開發(fā)的系統(tǒng)，其目標安裝成本為GBP 400/kWh。

“然而，Innovatium公司確實指出，該系統(tǒng)不存在可使預期平準化蓄能成本達到GBP 114/MWh的降解或循環(huán)限制。他們從市場上收到的反饋表明，商業(yè)應用將適合購電協(xié)議（PPA），特別是與太陽能購電協(xié)議相結合時，”Ding總結道，“我們的預計平準化能源成本在$0.15/kWh至$0.30/kWh之間。”

原標題：一個英國財團開發(fā)液態(tài)空氣蓄能技術