Amb l'augment de la penetració de la generació d'energia renovable, el desenvolupament de l'emmagatzematge d'energia a llarg termini s'ha convertit en una tendència, i les vies tècniques per a l'emmagatzematge d'energia a llarg termini a gran escala inclouen principalment l'emmagatzematge per bombament, l'emmagatzematge tèrmic de sals foses, l'emmagatzematge de corrent líquid, l'emmagatzematge d'aire comprimit i l'emmagatzematge d'hidrogen en cinc categories. En aquesta etapa, l'aplicació d'emmagatzematge per bombament és la més madura, però els avantatges de l'emmagatzematge d'energia per aire comprimit són la gran escala, l'alta eficiència, el baix cost, la protecció del medi ambient i la neteja, i la possibilitat d'eliminar les restriccions geogràfiques, i s'espera que esdevingui un complement de l'emmagatzematge per bombament.
L'emmagatzematge d'energia per aire comprimit pertany a l'emmagatzematge d'energia a llarg termini, es pot realitzar durant un període de temps superior a 4 hores o dies, mesos de cicle de càrrega i descàrrega del sistema d'emmagatzematge d'energia, en la regulació de les noves fluctuacions de generació d'energia en el paper dels avantatges destacats.
Segons el director del centre de recerca i desenvolupament d'emmagatzematge d'energia de l'Institut de Termofísica d'Enginyeria de les Ciències de l'Acadèmia Xinesa, XuYuJie, en el futur, el sistema elèctric del nostre país utilitzarà un nou tipus d'energia com a principal sistema elèctric, i l'energia eòlica, la generació d'energia fotovoltaica i altres fonts d'energia renovables tindran fluctuacions i intermitències. L'accés a gran escala a la xarxa elèctrica causarà riscos per a la seguretat. En aquest moment, la necessitat d'un sistema d'emmagatzematge d'energia com a recurs regulador flexible per regular el sistema elèctric és destacable. L'emmagatzematge d'energia per aire comprimit és un aspecte destacat.
«La tecnologia d'emmagatzematge d'energia per aire comprimit no és nova. La tecnologia tradicional d'emmagatzematge d'energia per aire comprimit s'ha aplicat a Alemanya i els Estats Units durant molts anys, però la tecnologia tradicional d'emmagatzematge d'energia per aire comprimit depèn dels combustibles fòssils. La necessitat de grans coves naturals, l'eficiència d'emmagatzematge d'energia és baixa i altres problemes, la promoció a gran escala sempre és limitada.» Xu Yujie va dir que el sistema avançat d'emmagatzematge d'energia per aire comprimit de la Xina recicla la calor comprimida, ja no utilitza combustibles fòssils i es pot utilitzar en una varietat de formes, com ara dispositius d'emmagatzematge sobre el terra, cambres artificials i coves naturals subterrànies per construir cambres d'emmagatzematge. A més, el sistema millora considerablement l'eficiència de l'emmagatzematge d'energia.
Actualment, utilitzant una tecnologia avançada d'emmagatzematge d'energia d'aire comprimit de 100 MW, la Xina ha construït la primera central elèctrica de demostració internacional d'emmagatzematge d'energia d'aire comprimit avançat de 100 MW, i s'ha connectat amb èxit a la xarxa per generar electricitat. La central elèctrica, situada al comtat de Zhangbei, a la província de Hebei, és el projecte que s'ha construït i operat en el món, la més gran i amb millor rendiment de la nova central elèctrica d'emmagatzematge d'energia d'aire comprimit. Pot generar fins a 132 milions de kWh d'electricitat anualment, proporcionant protecció de potència màxima per a uns 50.000 usuaris. Al mateix temps, pot estalviar 42.000 tones de carbó estàndard i reduir 109.000 tones d'emissions de diòxid de carboni anualment.
Quins són els avantatges de l'emmagatzematge d'energia amb gas comprimit respecte a altres tipus nous d'emmagatzematge d'energia? En general, es pot resumir com a segur, de llarga durada i amb una forta potència explosiva. En primer lloc, l'emmagatzematge d'energia amb gas comprimit és molt segur. Prenguem com a exemple el projecte d'emmagatzematge d'energia amb diòxid de carboni liquat, ja que la liqüefacció del diòxid de carboni és molt fàcil, de manera que l'emmagatzematge només necessita uns quants megapascals de pressió, sense preocupar-se per l'emmagatzematge de gas a alta pressió provocat pel perill ocult. Alhora, el diòxid de carboni no és tòxic, no és inflamable ni explosiu, i la seva seguretat és molt bona. A més, com que es tracta de dispositius mecànics, la vida útil dels sistemes d'emmagatzematge d'energia amb aire comprimit pot arribar als 30-50 anys amb un manteniment normal. "L'emmagatzematge d'energia amb aire comprimit és un procés físic basat en cicles tèrmics, que té avantatges naturals pel que fa a la seguretat i la degradació del rendiment, i es considera una de les tecnologies d'emmagatzematge d'energia a gran escala més prometedores." Basant-se en aquests avantatges, Chen Haisheng, investigador de l'Institut de Termofísica d'Enginyeria de l'Acadèmia Xinesa de les Ciències, ha afirmat que l'aplicació de la tecnologia d'emmagatzematge d'energia per aire comprimit té una gran importància estratègica i una enorme demanda del mercat per a la realització dels objectius estratègics de doble carboni del país i la millora del medi ambient natural.
Val a dir que la ràfega d'energia de l'emmagatzematge d'energia per aire comprimit és relativament forta. Això pot funcionar directament en algunes aplicacions especials. En el cas dels motors dièsel utilitzats en grans vaixells, per exemple, l'aire comprimit normalment s'emmagatzema en un dipòsit de pressió i s'actua directament sobre el pistó a través d'una vàlvula d'arrencada especial per fer girar el cigonyal abans d'iniciar la injecció de combustible. Aquesta disposició és més compacta i més econòmica que un motor d'arrencada elèctric de la mateixa mida, i pot proporcionar les ràfegues de potència extremadament elevades necessàries sense posar càrregues excessives al generador i al sistema de distribució del vaixell.
Pel que fa als sistemes d'emmagatzematge d'energia d'aire comprimit, la Xina està enfortint encara més les demostracions i aplicacions a gran escala, acumulant experiència en disseny i construcció d'enginyeria i desenvolupant una cadena industrial completa i madura per accelerar encara més la seva construcció i aplicació.
Data de publicació: 14 de setembre de 2023
