低温储能能解决可再生能源的最大问题吗?

随着可再生能源变得越来越便宜和普及，它面临的最大挑战之一是能源储存。英国一家能源储存公司希望扩大使用液体空气的低温能源储存。

低温储能(CES)利用低温液体作为储能，通常是液态空气或液态氮。科学家认为，低温能源的储存和供应可能有助于提高可再生能源的可用性。

海视储能是一家设计和开发大规模电力系统储能的公司，计划建设世界上最大的低温能源储存工厂．该工厂将建在英国曼彻斯特附近，并将使用LAES(液体空气能量存储系统)。

低温储能是如何工作的

低温能源系统可分为三个部分:充电系统、储能系统和放电(或能量回收)系统。

海维的工厂将从地面线路供电，液化工厂将利用电能从周围环境中吸收空气。一旦空气被吸入，就会通过极低温制冷产生液态空气(或者在某些系统中是液态氮)。在这一过程中损失的热量被捕获并储存到放电阶段。与此同时，液体空气被泵入保温储罐，在那里保持低压。液体空气的体积仅为常温空气的700分之一，因此可以长期大量储存。

为了释放储存的能量，液体空气被从绝缘的储罐中取出，并输送到一个压力高得多的区域。通过液体中压力的增加，能量就产生了。

一旦加压，热量(或更高温度的废物)通过热交换器应用到液体空气中。由此产生的高压气体通过涡轮机向所需的源提供电能。

下面是这个过程的说明:

图片由Highview能量储存

消费电子展在可再生能源方面的作用

这个过程令人难以置信的是它的效率。例如，Highview的Gigafactory理论上将使用LAES提供5MW/15MWh和高达200MW/1.2GWh的电能。

太阳能和风能可再生能源分别在没有阳光和气流的情况下无法生产。同样，CES也不像水电那样在地理上受到限制，因为它是为了把水往山上输送。低温储能通过允许间歇(有时是不可靠的)储存能源，帮助可再生能源回避环境因素的问题。

加雷思·布雷特，海威储能公司的首席执行官告诉BBC科学“任何需要大规模长期存储的地方——这可能有助于整合海上风力发电场——像我们这样的系统可以帮助实现这一目标。”

到目前为止，其他形式的可再生存储，比如用于太阳能的存储，由于电池的原因，会随着工厂规模的增加而变得昂贵。而对于LAES，情况并非如此，这使得它在可再生能源存储系统中具有优势。CES也不需要任何有害或有毒的金属，而这些金属通常与大型电池系统有关。

以下是拟建的gigaplant的效图，预计发电量为200MW/1.2GWh:

拟建巨型核电站的效果图。图片由Highview能量储存

这种LAES系统的另一个优点是，它能够像使用其他系统的余热(和冷)一样使用自己的余热。拟议中的发电厂将位于皮尔斯沃思垃圾填埋场气体发电场边。皮尔斯沃斯工厂在分解垃圾时释放甲烷气体，用于发电。LAES工厂将收集甲烷的余热，提高低温处理的效率。

随着可再生能源变得越来越便宜，它将需要更好的基础设施来储存和排放它所收集的电力。LAES在帮助可再生能源真正在能源工业中占据一席之地方面可能起到关键作用。

特色图像使用的礼貌Highview能量储存．