با افزایش نفوذ تولید انرژی تجدیدپذیر، توسعه ذخیرهسازی انرژی بلندمدت به یک روند تبدیل شده است و مسیرهای فنی برای ذخیرهسازی انرژی بلندمدت در مقیاس بزرگ عمدتاً شامل ذخیرهسازی پمپشده، ذخیرهسازی حرارتی نمک مذاب، ذخیرهسازی جریان مایع، ذخیرهسازی هوای فشرده و ذخیرهسازی هیدروژن در پنج دسته است. در این مرحله، کاربرد ذخیرهسازی پمپشده بالغترین است، اما مزایای ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده در مقیاس بزرگ، راندمان بالا، هزینه کم، حفاظت از محیط زیست و پاکیزگی است و میتواند محدودیتهای جغرافیایی را از بین ببرد، انتظار میرود که به مکملی برای ذخیرهسازی پمپشده تبدیل شود.
ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده متعلق به ذخیرهسازی انرژی بلندمدت است که میتواند برای مدت طولانی بیش از ۴ ساعت یا روز، ماهها چرخه شارژ و دشارژ سیستم ذخیرهسازی انرژی تحقق یابد و در تنظیم نوسانات تولید انرژی جدید، مزایای برجستهای دارد.
طبق گفتهی XuYuJie، مدیر مرکز تحقیق و توسعهی ذخیرهسازی انرژی موسسهی مهندسی ترموفیزیک آکادمی علوم چین، در آینده، سیستم برق کشور ما نوع جدیدی از انرژیهای نو را به عنوان سیستم اصلی برق در نظر خواهد گرفت و انرژی بادی، تولید برق فتوولتائیک و سایر انرژیهای تجدیدپذیر با نوسانات و تناوب همراه خواهند بود. اگر دسترسی به شبکهی برق در مقیاس بزرگ باشد، خطرات امنیتی ایجاد خواهد شد. در حال حاضر، نیاز به سیستم ذخیرهسازی انرژی به عنوان یک منبع تنظیمکنندهی انعطافپذیر برای تنظیم سیستم برق وجود دارد. ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده از موارد برجسته است.
«فناوری ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده چیز جدیدی نیست، فناوری ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده سنتی سالهاست که در آلمان و ایالات متحده مورد استفاده قرار میگیرد، اما فناوری ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده سنتی به سوختهای فسیلی وابسته است، نیاز به غارهای طبیعی بزرگ، راندمان ذخیرهسازی انرژی پایین و سایر مسائل، ارتقاء در مقیاس بزرگ را همیشه محدود میکند.» شو یوجی گفت که سیستم ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده پیشرفته چین، گرمای فشرده را بازیافت میکند، دیگر از سوختهای فسیلی استفاده نمیکند و میتواند در اشکال مختلفی مانند دستگاههای ذخیرهسازی روی زمین، محفظههای مصنوعی و غارهای طبیعی زیرزمینی برای ساخت محفظههای ذخیرهسازی استفاده شود. علاوه بر این، این سیستم راندمان ذخیرهسازی انرژی را تا حد زیادی بهبود میبخشد.
در حال حاضر، چین با استفاده از فناوری ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده پیشرفته ۱۰۰ مگاواتی، اولین نیروگاه نمایشی بینالمللی ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده پیشرفته ۱۰۰ مگاواتی را ساخته و با موفقیت به شبکه برق متصل کرده است. این نیروگاه در شهرستان ژانگبی، استان هبی واقع شده است، که در این پروژه، بزرگترین و بهترین عملکرد نیروگاه ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده جدید در جهان ساخته و بهرهبرداری شده است. این نیروگاه میتواند سالانه تا ۱۳۲ میلیون کیلووات ساعت برق تولید کند و از حدود ۵۰،۰۰۰ کاربر در اوج مصرف برق محافظت کند. در عین حال، میتواند ۴۲۰۰۰ تن زغال سنگ استاندارد را صرفهجویی کرده و سالانه ۱۰۹۰۰۰ تن از انتشار دی اکسید کربن را کاهش دهد.
مزایای ذخیرهسازی انرژی گاز فشرده نسبت به سایر انواع جدید ذخیرهسازی انرژی چیست؟ به طور کلی، میتوان آن را به عنوان ایمن، عمر طولانی و قدرت انفجاری قوی خلاصه کرد. اولاً، ذخیرهسازی انرژی گاز فشرده بسیار ایمن است. به عنوان مثال، پروژه ذخیرهسازی انرژی دی اکسید کربن مایع را در نظر بگیرید، زیرا مایعسازی دی اکسید کربن بسیار آسان است، بنابراین ذخیرهسازی آن فقط به چند مگاپاسکال فشار نیاز دارد، لازم نیست نگران ذخیرهسازی فشار بالای گاز ناشی از خطر پنهان باشید، در عین حال دی اکسید کربن غیرسمی، غیر قابل اشتعال و انفجار است، ایمنی آن بسیار خوب است. علاوه بر این، از آنجا که همه اینها دستگاههای مکانیکی هستند، عمر سیستمهای ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده میتواند تحت نگهداری عادی به 30 تا 50 سال برسد. "ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده یک فرآیند فیزیکی مبتنی بر چرخه حرارتی است که از نظر ایمنی و کاهش عملکرد دارای مزایای طبیعی است و یکی از امیدوارکنندهترین فناوریهای ذخیرهسازی انرژی در مقیاس بزرگ محسوب میشود." بر اساس این مزایا، چن هایشنگ، محقق موسسه مهندسی ترموفیزیک آکادمی علوم چین، گفته است که کاربرد فناوری ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده از اهمیت استراتژیک بالایی برخوردار است و تقاضای زیادی در بازار برای تحقق اهداف استراتژیک دوگانه کربنی کشور و بهبود محیط طبیعی دارد.
شایان ذکر است که انفجار انرژی ذخیره انرژی هوای فشرده نسبتاً قوی است. این امر میتواند مستقیماً در برخی کاربردهای خاص عمل کند. به عنوان مثال، در مورد موتورهای دیزلی مورد استفاده در کشتیهای بزرگ، هوای فشرده معمولاً در یک مخزن فشار ذخیره میشود و مستقیماً از طریق یک شیر استارت مخصوص روی پیستون عمل میکند تا میل لنگ را قبل از شروع تزریق سوخت بچرخاند. این چیدمان جمع و جورتر و ارزانتر از یک موتور استارت الکتریکی با همان اندازه است و میتواند انفجارهای قدرت بسیار بالای لازم را بدون وارد کردن بارهای بیش از حد به ژنراتور و سیستم توزیع کشتی فراهم کند.
در زمینه سیستمهای ذخیرهسازی انرژی هوای فشرده، چین در حال تقویت بیشتر آزمایشها و کاربردهای گسترده، انباشت تجربه در طراحی و ساخت مهندسی و توسعه یک زنجیره صنعتی کامل و بالغ برای تسریع بیشتر ساخت و کاربرد آنها است.
زمان ارسال: ۱۴ سپتامبر ۲۰۲۳
