深冷液化空气储能技术

　　深冷液化空气储能技术是将电能转化为液态空气的内能并存储。储能时，电能将空气压缩、冷却并液化，同时存储该过程中释放的热能，用于释能时加热空气；释能时，液态空气被加压、气化，推动膨胀机发电，同时存储该过程的冷能，用于储能时冷却空气。

　　该系统主要包括空气液化子系统(即储能子系统)、冷热循环子系统和膨胀发电子系统(释能子系统)，主要设备构成有空压机组、循环压缩机组、空气净化装置、换热/冷器、制冷膨胀机、储热储冷装置、深冷泵、蒸发器、膨胀发电机组和控制系统等。

　　(一)空气液化子系统。空气液化子系统主要进行空气净化、压缩、加压、降温降压液化，最终产生的液化空气存储于液化储罐中。

　　在空气液化子系统中，空气先经过主压缩机升压，再通过净化设备去除空气中的灰尘、水和CO₂等物质；净化后的空气通过循环增压机增压至一定压力后，进入换热设备冷却；气液分离器将已液化的空气导入液化储罐存储，未液化的深冷空气则回流到辅助设备进行空气液化，通过多次换热和膨胀冷却后，空气温度降低至液化点温度附近，在对应的饱和压力条件下，空气被液化并存储到液化空气储罐中。

　　(二)冷热循环子系统。冷热循环子系统的主要功能是热能储存和高效利用、冷能存储和高效利用。热能储存和高效利用：回收压缩过程的高温热能，用于提升膨胀机入口的空气温度，提高膨胀发电能力。冷能存储和高效利用：蒸发过程的冷能回收，用于降低空气液化过程的耗能。

　　(三)膨胀发电子系统。膨胀发电子系统主要进行液化空气的升压、气化，以及高压空气的升温，产生的高温高压气体进入膨胀机发电做功。

　　在膨胀发电子系统中，通过深冷泵将液体罐中的液化空气加压后送入气化器；在气化器中完成液态空气的气化过程；气化成高压空气后，气态空气经过多次加热至较高的温度，进入膨胀机发电做功。膨胀过程中，为增加膨胀发电子系统输出功率，提升系统整体效率，压缩空气采用多级膨胀，并利用压缩热对膨胀机入口空气再热。

　　(四)深冷液化空气储能技术特点

　　技术特点主要如下：

　　1.储能密度高。深冷液化空气储能系统中空气以液态存储，储能密度为60～120Wh/L，是高压储气的20倍。

　　2.储能容量大。发电功率在10～200MW，单机储能容量可达百兆瓦时以上。

　　3.存储压力低。空气以常压存储，低压罐体安全性高，存储成本低。

　　4.不受地理条件限制。可实现地面罐式的规模化存储，彻底摆脱了对地理条件的依赖。

　　5.寿命长。深冷液化空气储能系统主设备为压缩机、膨胀机以及空分液化部分设备，使用寿命约30年，全寿命周期成本低。

　　6.充分回收利用了余热、余冷，系统效率可达50%～60%。如果系统可以接入外界的余热(电厂或其他工业余热)或者余冷(LNG或者液化空气公司)资源，其储能综合效率还可以进一步提高。