סין מחברת את מתקן אחסון האנרגיה הנוזלית הגדול בעולם לרשת החשמל

קבוצת ההשקעות צ'יינה גרין דיפלומנט חיברה מתקן אחסון אנרגיה נוזלית באוויר בהספק של 60 מגה-וואט ו-600 מגה-וואט שעה לרשת החשמל בגולמוד, במחוז צ'ינגהאי. שותפו בפרויקט היה המכון הטכני לפיזיקה וכימיה באקדמיה הסינית למדעים. המתקן יכול לפרוק חשמל ברציפות במשך 10 שעות.

היזם טוען שמדובר במתקן אגירת אנרגיה נוזלית באוויר הגדול בעולם המחובר לרשת החשמל מבחינת הספק וקיבולת אנרגיה. הוא הסתנכרן עם הרשת ב-30 באוקטובר והחל לייצר חשמל. הבנייה החלה ביולי 2023 באתר באגן קאידאם, ליד תחנת כוח סולארית בהספק של 250 מגה-וואט.

כיצד המערכת אוגרת חשמל

אגירת אוויר נוזלי משתמשת באוויר רגיל כנוזל עבודה. כאשר החשמל זול או בשפע, מדחס צנטריפוגלי תלת-שלבי סוחט אוויר מטוהר לכ-7 מגה פסקל. המתקן שומר על החום משלב זה כמים חמים בטמפרטורה של עד 195 מעלות צלזיוס.

לאחר מכן, המערכת מקררת את האוויר בשלבים עד שהוא הופך לנוזל בטמפרטורה של כ-194 מעלות צלזיוס. לאחר מכן, האוויר יושב במיכלים מבודדים קרוב ללחץ אטמוספרי. כאשר הביקוש מגיע לשיא, המפעל שואב, מחמם ומאדה את הנוזל כדי להניע טורבינות.

המפעל שומר את הקור המשתחרר בשלב זה למחזור הבא, כך שפחות אנרגיה נכנסת לטעינה הבאה. אוויר נוזלי צפוף פי 750 בערך מאוויר הסביבה. כתוצאה מכך, המיכלים מחזיקים הרבה אנרגיה בחלל קטן.

בנוסף, המכונות המסתובבות של המפעל יכולות להעניק אינרציה לרשת, מה שעוזר לשמור על תדירות יציבה. פאנלים סולאריים אינם מספקים דבר בעצמם, כך שמאגר אנרגיה מסתובב שימושי באזור הנשלט על ידם.

נבנה עם ציוד ביתי

יצרנים סינים סיפקו את כל הציוד העיקרי, כולל המדחסים הגדולים, מרחיב הנוזלים, מחליפי החום הקריוגניים ומערכות הבקרה. התכנון התפתח מעבודה קודמת של האקדמיה הסינית למדעים, שהוכיחה את התהליך בקנה מידה של 100 קילוואט. לדברי היזם, הפרויקט משלב שבע טכנולוגיות עם זכויות קניין רוחני עצמאיות לחלוטין.

הגדלת הכוח לעשרות מגה-וואט הייתה משימת ההנדסה העיקרית. בינתיים, האתר בגובה רב הוסיף לעצמו בעיות בנייה. צוות הפרויקט פיתח גם מאגר בטמפרטורה נמוכה ששומר קור בלחץ אטמוספרי.

מאז, בייג'ינג כללה את המפעל בתוכנית הלאומית שלה להדגמות אגירת אנרגיה מסוג חדש. מנהל האנרגיה הלאומי גם מונה אותו בין טכנולוגיות האנרגיה הראשונות מסוגן העיקריות.

מה שהצמח מוסיף לרשת

המתקן יכול לקלוט כ-600 מגה-וואט-שעה של עודפי אנרגיה מתחדשת בכל יום. במשך שנה, הוא אמור לספק כ-180 ג'יגה-וואט-שעה, בערך הצריכה של 30,000 בתים. הוא אינו פולט פחמן דו-חמצני או מזהמים אחרים בזמן שהוא פועל.

פרופיל זה מתאים לאזור עם חוות סולאריות גדולות, שבהן התפוקה מגיעה לשיא בצהריים ודועכת לאחר רדת החשיכה. כתוצאה מכך, חנות סוללות הפועלת 10 שעות יכולה להעביר חלק גדול מהייצור בשעות היום לערב וללילה. סוללות ליתיום-יון, לעומת זאת, בנויות בדרך כלל לפריקה של שעתיים עד ארבע שעות.

יעילות נותרה השאלה הפתוחה

עם זאת, היזם לא פרסם נתון יעילות הלוך ושוב עבור Golmud. הערכות בתעשייה מעריכות את אגירת האנרגיה באוויר נוזלי בממוצע של 50% עד 60%, ועולה ל-60% עד 70% עם שחזור חום מתקדם. סוללות ליתיום-יון בדרך כלל מחזירות הרבה מעל 80% מהאנרגיה שהן צורכות.

יעילות הלוך ושוב מודדת כמה חשמל יוצא בחזרה עבור כל יחידה המוכנסת. עבור אוויר נוזלי, רוב ההפסדים נובעים מדחיסה, קירור והחום שבורח בין מחזורים. זו הסיבה ששחזור חום וקור נמצאים במרכז תכנון גולמוד.

אז אוויר נוזלי טוען את טענותיו בנוגע למשך הזמן, המיקום והחומרים. המיכלים שלו אינם זקוקים למינרלים נדירים. המפעל גם אינו זקוק למערה תת-קרקעית, בניגוד לתוכניות אחסון אנרגיה באוויר דחוס כמו פרויקט ג'ינטאן של סין בהספק 700 מגה-וואט. זה נותן ליזמים יותר חופש בבחירת המקום שבו הם בונים.

במקום אחר, חברת Highview Power בונה מפעל לייצור אוויר נוזלי בהספק של 300 מגה-וואט-שעה בבריטניה. כעת גולמוד מספקת למפעילי רשת וליזמים נתוני ביצועים מיחידה גדולה בהרבה. האופן שבו היא פועלת בחורף הראשון שלה בגובה רב יעצב את המהירות שבה אחרים ילכו בעקבותיה.