Co aumento da penetración da xeración de enerxía renovable, o desenvolvemento do almacenamento de enerxía a longo prazo converteuse nunha tendencia, e as rutas técnicas para o almacenamento de enerxía a longo prazo a grande escala inclúen principalmente o almacenamento por bombeo, o almacenamento térmico en sales fundidas, o almacenamento en corrente líquida, o almacenamento en aire comprimido e o almacenamento de hidróxeno en cinco categorías. Nesta fase, a aplicación de almacenamento por bombeo é a máis madura, pero as vantaxes do almacenamento de enerxía por aire comprimido son a grande escala, a alta eficiencia, o baixo custo, a protección ambiental e a limpeza, e a posibilidade de eliminar as restricións xeográficas, polo que se espera que se converta nun complemento do almacenamento por bombeo.
O almacenamento de enerxía por aire comprimido pertence ao almacenamento de enerxía a longo prazo, que pode realizarse durante un período de tempo superior a 4 horas ou días, meses de ciclo de carga e descarga do sistema de almacenamento de enerxía, ao regular as novas flutuacións de xeración de enerxía no papel das vantaxes destacadas.
Segundo a introdución do director do centro de investigación e desenvolvemento de almacenamento de enerxía do Instituto de Enxeñaría Termofísica da Academia Chinesa de Ciencias, XuYuJie, no futuro, o sistema eléctrico do noso país utilizará un novo tipo de enerxía como principal sistema eléctrico, e a xeración de enerxía eólica, fotovoltaica e outras enerxías renovables con flutuación e intermitencia. O acceso a grande escala á rede eléctrica causará riscos de seguridade. Neste momento, a necesidade dun sistema de almacenamento de enerxía como recurso regulador flexible para regular o sistema eléctrico é destacada. O almacenamento de enerxía por aire comprimido é un punto destacado.
«A tecnoloxía de almacenamento de enerxía por aire comprimido non é nova. A tecnoloxía tradicional de almacenamento de enerxía por aire comprimido leva moitos anos aplicándose en Alemaña e nos Estados Unidos, pero esta tecnoloxía depende dos combustibles fósiles, polo que hai que construír grandes covas naturais, baixa eficiencia de almacenamento de enerxía, entre outras cousas, e a promoción a grande escala sempre é limitada». Xu Yujie afirmou que o sistema avanzado de almacenamento de enerxía por aire comprimido da China recicla a calor comprimida, xa non utiliza combustibles fósiles e pódese empregar nunha variedade de formas, como dispositivos de almacenamento sobre o chan, cámaras artificiais e covas naturais subterráneas para construír cámaras de almacenamento. Ademais, o sistema mellora considerablemente a eficiencia do almacenamento de enerxía.
Actualmente, empregando tecnoloxía avanzada de almacenamento de enerxía por aire comprimido de 100 MW, China construíu a primeira central eléctrica de demostración internacional de almacenamento de enerxía por aire comprimido avanzado de 100 MW e conectouna con éxito á rede para xerar electricidade. A central eléctrica está situada no condado de Zhangbei, provincia de Hebei, e é o proxecto que se construíu e operou no mundo, a maior e mellor rendemento da nova central eléctrica de almacenamento de enerxía por aire comprimido. Pode xerar ata 132 millóns de kWh de electricidade anualmente, o que proporciona protección de potencia máxima para uns 50.000 usuarios. Ao mesmo tempo, pode aforrar 42.000 toneladas de carbón estándar e reducir 109.000 toneladas de emisións de dióxido de carbono anualmente.
Cales son as vantaxes do almacenamento de enerxía en gas comprimido fronte a outros novos tipos de almacenamento de enerxía? En xeral, pódese resumir como seguro, longa vida útil e forte poder explosivo. En primeiro lugar, o almacenamento de enerxía en gas comprimido é moi seguro. Tomemos como exemplo o proxecto de almacenamento de enerxía en dióxido de carbono licuado, xa que a licuefacción do dióxido de carbono é moi sinxela, polo que o seu almacenamento só require uns poucos megapascales de presión, non hai que preocuparse polo almacenamento de gas a alta presión provocado polo perigo oculto, ao mesmo tempo que o dióxido de carbono non é tóxico, non inflamable e explosivo, a seguridade en si mesmo é moi boa. Ademais, debido a que son todos dispositivos mecánicos, a vida útil dos sistemas de almacenamento de enerxía de aire comprimido pode chegar aos 30-50 anos con mantemento normal. "O almacenamento de enerxía de aire comprimido é un proceso físico baseado en ciclos térmicos, que ten vantaxes naturais en termos de seguridade e degradación do rendemento, e considérase unha das tecnoloxías de almacenamento de enerxía a grande escala máis prometedoras". Baseándose nestas vantaxes, Chen Haisheng, investigador do Instituto de Termofísica de Enxeñaría da Academia Chinesa de Ciencias, afirmou que a aplicación da tecnoloxía de almacenamento de enerxía por aire comprimido ten unha gran importancia estratéxica e unha enorme demanda de mercado para a consecución dos obxectivos estratéxicos de dobre carbono do país e a mellora do medio ambiente natural.
Cómpre mencionar que a ráfaga de enerxía do almacenamento de enerxía do aire comprimido é relativamente forte. Isto pode funcionar directamente nalgunhas aplicacións especiais. No caso dos motores diésel utilizados en grandes barcos, por exemplo, o aire comprimido normalmente almacénase nun tanque de presión e actúa directamente sobre o pistón a través dunha válvula de arranque especial para xirar a cambota antes de iniciar a inxección de combustible. Esta disposición é máis compacta e máis barata que un motor de arranque eléctrico do mesmo tamaño, e pode proporcionar as ráfagas de potencia extremadamente altas necesarias sen colocar cargas excesivas no xerador e no sistema de distribución do barco.
Para os sistemas de almacenamento de enerxía por aire comprimido, China está a reforzar aínda máis as demostracións e aplicacións a grande escala, acumulando experiencia en deseño e construción de enxeñaría e desenvolvendo unha cadea industrial completa e madura para acelerar aínda máis a súa construción e aplicación.
Data de publicación: 14 de setembro de 2023
