液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)正在全球范圍內(nèi)日益凸顯其重要性,特別是在中國(guó),該技術(shù)已取得顯著進(jìn)展,成功彌補(bǔ)了國(guó)際間在大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域的空白。全球最大的液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目——青海6萬(wàn)千瓦/60萬(wàn)千瓦時(shí)示范項(xiàng)目,已于2024年9月進(jìn)入設(shè)備安裝與調(diào)試的關(guān)鍵時(shí)期,預(yù)計(jì)將于2025年9月底前全面竣工并投入運(yùn)營(yíng),屆時(shí)將成為全球范圍內(nèi)儲(chǔ)能規(guī)模最大的典范。此外,河北省首個(gè)并網(wǎng)發(fā)電的液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目亦已于2024年12月底順利完成了試運(yùn)行階段,這標(biāo)志著中國(guó)在液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域取得了重大技術(shù)突破。
為何液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)被視為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的“新黃金”?其在全球市場(chǎng)的具體狀況如何?又面臨著哪些機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)?英國(guó)《金融時(shí)報(bào)》指出,隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源的大規(guī)模部署與應(yīng)用,液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,有望成為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能領(lǐng)域的璀璨明珠。作為一種新型的大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù),液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)被視為解決可再生能源間歇性問(wèn)題及推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一。
該技術(shù)適用于吉瓦時(shí)級(jí)別的大規(guī)模儲(chǔ)能場(chǎng)景,儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)可達(dá)數(shù)小時(shí)乃至數(shù)天,有效彌補(bǔ)了鋰電池等短時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的不足。與抽水蓄能技術(shù)需依賴特定地理?xiàng)l件不同,液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)不受地理?xiàng)l件限制,且以空氣為介質(zhì),無(wú)污染,并可利用工業(yè)廢熱進(jìn)一步提升效率。
然而,液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)的能量轉(zhuǎn)換效率(50%至70%)相較于鋰電池(90%)尚存在一定差距,且目前仍處于發(fā)展的初級(jí)階段,商業(yè)化項(xiàng)目相對(duì)較少。當(dāng)前,英國(guó)的液態(tài)空氣儲(chǔ)能成本高達(dá)每千瓦時(shí)500英鎊,遠(yuǎn)高于鋰離子電池的300英鎊。盡管如此,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)及市場(chǎng)潛力依然受到了廣泛的關(guān)注與認(rèn)可。
據(jù)《財(cái)富商業(yè)洞察》分析,液態(tài)空氣儲(chǔ)能在亞洲與歐洲的發(fā)展尤為迅速。中國(guó)已成為該技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先者,而歐洲的英國(guó)、德國(guó)及法國(guó)則成為了熱門的投資目標(biāo)地。歐洲的多家企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)正致力于液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)的優(yōu)化與商業(yè)化應(yīng)用。在北美地區(qū),美國(guó)正加速布局,通過(guò)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室與技術(shù)企業(yè)的緊密合作,深入研究液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景。相比之下,拉美、中東及非洲地區(qū)的發(fā)展相對(duì)滯后,但沙特與阿聯(lián)酋等國(guó)家已開(kāi)始投入資金進(jìn)行相關(guān)研發(fā)工作。
2024年10月,英國(guó)液態(tài)空氣儲(chǔ)能開(kāi)發(fā)商Highview Power公司宣布,計(jì)劃到2030年在英國(guó)開(kāi)發(fā)4座新的儲(chǔ)能電站,其中兩座將完全采用液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù),儲(chǔ)能容量將超過(guò)英國(guó)現(xiàn)有電池儲(chǔ)能容量的總和。此前,該公司已在英國(guó)成功開(kāi)發(fā)出5兆瓦/15兆瓦時(shí)的商業(yè)化項(xiàng)目,并與西門子共同建設(shè)了50兆瓦/250兆瓦時(shí)的液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。同年11月,英國(guó)森特理克集團(tuán)亦宣布與Highview Power達(dá)成合作,投資7000萬(wàn)英鎊用于開(kāi)發(fā)一個(gè)50兆瓦/300兆瓦時(shí)的液態(tài)空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目,預(yù)計(jì)將于2026年投入運(yùn)營(yíng)。
交銀國(guó)際研究報(bào)告指出,2025年有望成為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。盡管鋰離子電池仍是當(dāng)前新型儲(chǔ)能的主流技術(shù),但由于其在安全性和儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)上的局限,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的格局正在加速演變與重塑。全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)發(fā)布的《長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能2024》報(bào)告強(qiáng)調(diào),熱儲(chǔ)能和電力儲(chǔ)能等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)至關(guān)重要。預(yù)計(jì)到2030年和2040年,全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能裝機(jī)容量需分別達(dá)到1.5太瓦和8太瓦。
截至2024年,全球已部署的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能裝機(jī)容量為120吉瓦,另有113吉瓦在規(guī)劃中,預(yù)計(jì)到2035年將達(dá)到222吉瓦。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的推廣與應(yīng)用將有力推動(dòng)石油、天然氣、制造業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑及交通等多個(gè)行業(yè)的脫碳進(jìn)程。然而,擴(kuò)大長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的部署規(guī)模仍面臨諸多挑戰(zhàn),包括提升技術(shù)認(rèn)知度、爭(zhēng)取政策支持、加大資金投入以及實(shí)現(xiàn)更便捷的電網(wǎng)接入等。全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)預(yù)計(jì),到2040年,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的部署與項(xiàng)目建設(shè)將帶來(lái)高達(dá)4萬(wàn)億美元的投資機(jī)會(huì),并可能每年節(jié)省高達(dá)5400億美元的系統(tǒng)成本。在全球加速部署可再生能源的大背景下,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)必須被置于脫碳戰(zhàn)略的核心地位。