Pieaugot atjaunojamās enerģijas ražošanas izplatībai, ilgstošas enerģijas uzkrāšanas attīstība ir kļuvusi par tendenci, un liela mēroga ilgstošas enerģijas uzkrāšanas tehniskie maršruti galvenokārt ietver sūknēšanas uzglabāšanu, izkausēta sāls termisko uzglabāšanu, šķidruma strāvas uzglabāšanu, saspiesta gaisa uzglabāšanu un ūdeņraža uzglabāšanu piecās kategorijās. Šajā posmā sūknēšanas uzglabāšanas pielietojums ir visnobriedušākais, taču saspiesta gaisa enerģijas uzglabāšanas priekšrocības ir liela mēroga, augsta efektivitāte, zemas izmaksas, vides aizsardzība un tīrība, kā arī iespēja atbrīvoties no ģeogrāfiskiem ierobežojumiem, un paredzams, ka tā kļūs par sūknēšanas uzglabāšanas papildinājumu.
Saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšana pieder pie ilgstošas enerģijas uzkrāšanas sistēmām, un to var realizēt ilgstoši, ilgāk par 4 stundām vai dienām, mēnešiem ilgā enerģijas uzkrāšanas sistēmas uzlādes un izlādes ciklā, kas sniedz izcilas priekšrocības, regulējot jaunās enerģijas ražošanas svārstības.
Saskaņā ar Ķīnas Zinātņu akadēmijas Inženiertehniskās termofizikas institūta enerģijas uzkrāšanas pētniecības un attīstības centra direktora Sjuiudzjes ievadvārdiem, nākotnē mūsu valsts energosistēma būs jauna veida enerģija kā galvenā energosistēma, un vēja enerģija, fotoelektriskā enerģijas ražošana un cita atjaunojamā enerģija tiks ģenerēta ar svārstībām un periodiskumu, un, ja liela mēroga piekļuve elektrotīklam radīs drošības riskus. Šobrīd ir nepieciešama enerģijas uzkrāšanas sistēma kā elastīgs regulēšanas resurss energosistēmas regulēšanai. Saspiestā gaisa enerģijas uzkrāšana ir viens no galvenajiem aspektiem.
“Saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija nav jauna, tradicionālā saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija jau daudzus gadus tiek pielietota Vācijā un Amerikas Savienotajās Valstīs, taču tradicionālā saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija ir atkarīga no fosilā kurināmā, ir nepieciešamas lielas dabiskas alas, enerģijas uzkrāšanas efektivitāte ir zema un citas problēmas, liela mēroga veicināšana vienmēr ir ierobežota.” Sju Judzje sacīja, ka Ķīnas progresīvā saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas sistēma pārstrādā saspiestu siltumu, vairs neizmanto fosilo kurināmo un to var izmantot dažādos veidos, piemēram, virszemes uzglabāšanas ierīcēs, mākslīgās kamerās un pazemes dabiskās alās uzglabāšanas kameru būvniecībai. Turklāt sistēma ievērojami uzlabo enerģijas uzkrāšanas efektivitāti.
Pašlaik, izmantojot 100 MW modernu saspiestā gaisa enerģijas uzkrāšanas tehnoloģiju, Ķīna ir uzbūvējusi pirmo starptautisko 100 MW moderno saspiestā gaisa enerģijas uzkrāšanas demonstrācijas spēkstaciju un veiksmīgi pieslēgusies tīklam elektroenerģijas ražošanai. Elektrostacija atrodas Džanbei apgabalā, Hebei provincē, un šis ir pasaulē lielākais un jaudīgākais jaunās saspiestā gaisa enerģijas uzkrāšanas spēkstacijas projekts. Tā var saražot līdz 132 miljoniem kWh elektroenerģijas gadā, nodrošinot maksimālās jaudas aizsardzību aptuveni 50 000 lietotāju. Vienlaikus tā var ietaupīt 42 000 tonnu standarta ogļu un samazināt oglekļa dioksīda emisijas par 109 000 tonnām gadā.
Kādas ir saspiestas gāzes enerģijas uzglabāšanas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem jauniem enerģijas uzglabāšanas veidiem? Kopumā to var raksturot kā drošu, ilgu kalpošanas laiku un spēcīgu sprādzienbīstamību. Pirmkārt, saspiestas gāzes enerģijas uzglabāšana ir ļoti droša. Piemēram, sašķidrinātas oglekļa dioksīda enerģijas uzglabāšanas projekts, jo oglekļa dioksīda sašķidrināšana ir ļoti vienkārša, tāpēc tā uzglabāšanai nepieciešams tikai dažu megapaskālu spiediens, nav jāuztraucas par augsta spiediena gāzes uzglabāšanu, ko rada slēptās briesmas, vienlaikus oglekļa dioksīds nav toksisks, nav viegli uzliesmojošs un sprādzienbīstams, un tā drošība pati par sevi ir ļoti laba. Turklāt, tā kā tās ir pilnībā mehāniskas ierīces, saspiesta gaisa enerģijas uzglabāšanas sistēmu kalpošanas laiks normālas apkopes laikā var sasniegt 30–50 gadus. “Saspiesta gaisa enerģijas uzglabāšana ir fizisks process, kas balstīts uz termisko ciklu, kam ir dabiskas priekšrocības drošības un veiktspējas degradācijas ziņā, un tā tiek uzskatīta par vienu no daudzsološākajām liela mēroga enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijām.” Balstoties uz šīm priekšrocībām, Ķīnas Zinātņu akadēmijas Inženiertehniskās termofizikas institūta pētnieks Čens Haišens ir teicis, ka saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas pielietošanai ir liela stratēģiska nozīme un milzīgs tirgus pieprasījums valsts divējāda oglekļa stratēģisko mērķu sasniegšanai un dabiskās vides uzlabošanai.
Ir vērts pieminēt, ka saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas enerģijas uzliesmojums ir relatīvi spēcīgs. Tas var darboties tieši dažos īpašos pielietojumos. Piemēram, lielos kuģos izmantoto dīzeļdzinēju gadījumā saspiests gaiss parasti tiek uzglabāts spiediena tvertnē un tieši iedarbojas uz virzuli caur īpašu startera vārstu, lai pagrieztu kloķvārpstu pirms degvielas iesmidzināšanas uzsākšanas. Šī konstrukcija ir kompaktāka un lētāka nekā tāda paša izmēra elektriskais starteris, un tā var nodrošināt nepieciešamos ārkārtīgi lielos jaudas uzliesmojumus, neradot pārmērīgu slodzi kuģa ģeneratoram un sadales sistēmai.
Attiecībā uz saspiesta gaisa enerģijas uzkrāšanas sistēmām Ķīna turpina stiprināt liela mēroga demonstrācijas un pielietojumus, uzkrājot pieredzi inženiertehniskajā projektēšanā un būvniecībā, kā arī izstrādājot pilnīgu un nobriedušu rūpniecības ķēdi, lai vēl vairāk paātrinātu to būvniecību un pielietojumu.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 14. septembris
