Chiny będą magazynować energię w powietrzu. To największy taki obiekt na świecie
W chińskiej prowincji Qinghai podłączono do sieci demonstracyjny magazyn LAES (ang. Liquid Air Energy Storage, magazyn kriogeniczny) o mocy 60 MW i pojemności 600 MWh. Obiekt wykorzystuje stosunkowo nową technologię. Chińskie media porównują ją do „wielkiej lodówki” magazynującej prąd.
Magazyn energii powstał w mieście Golmud, w mongolsko-tybetańskiej prefekturze autonomicznej Haixi. Za jego budowę odpowiada państwowa spółka China Green Development Investment Group (CGDG) we współpracy z Instytutem Fizyki i Chemii Technicznej Chińskiej Akademii Nauk (ang. Chinese Academy of Sciences, CAS).
Budowę rozpoczęto w lipcu 2023 r. a zakończono 30 października 2026 r. Dwukrotnie przesuwano termin oddania instalacji, najpierw z 30 grudnia 2024 r. a później z końca września 2025 r. Projekt został wybrany do krajowego programu demonstracyjnego magazynów energii nowego typu. Trafił też na listę pionierskich technologii i urządzeń energetycznych Narodowej Administracji Energetycznej (NEA).
Magazyn może oddawać zgromadzoną energię nieprzerwanie przez 10 godzin. Według CGDG może dziennie przyjąć ok. 600 MWh nadwyżki z odnawialnych źródeł energii i dostarczać do sieci ok. 180 GWh rocznie. To odpowiednik rocznego zużycia energii elektrycznej przez ok. 30 tys. gospodarstw domowych.
Kluczowy czynnik: odzysk chłodu
Dane projektowe z 2025 r. mówią o sprawności przetwarzania energii elektrycznej (prąd–prąd) powyżej 55 proc. i sprawności odzysku chłodu powyżej 95 proc. Inwestor nie podał jeszcze wartości zmierzonych podczas pracy instalacji.
Od recyklingu chłodu zależy sprawność całego układu. Gdyby chłód uchodził do otoczenia, turbina odzyskiwałaby tylko energię rozprężającego się gazu. Sprawność magazynu spadłaby wtedy z ok. 55 proc. do szacunkowo 20–30 proc.
Jak działa magazyn kriogeniczny?
Obiekt wykorzystuje powietrze jako czynnik roboczy, dlatego nie potrzebuje baterii elektrochemicznych ani podziemnych kawern. Podczas ładowania nadwyżka energii elektrycznej napędza trójstopniową sprężarkę odśrodkową, która spręża oczyszczone powietrze do ok. 7 MPa. Ciepło powstające w tym procesie jest odzyskiwane i magazynowane w postaci gorącej wody o temperaturze do 195 st. C.
Sprężone powietrze przechodzi przez wieloetapowy proces chłodzenia, a na końcu zostaje skroplone w temperaturze ok. -194 st. C. Następnie trafia do izolowanych zbiorników kriogenicznych, gdzie jest przechowywane pod ciśnieniem zbliżonym do atmosferycznego.
Podczas rozładowania ciekłe powietrze jest pompowane pod wysokim ciśnieniem, podgrzewane i odparowywane. Rozprężający się gaz napędza turbiny połączone z generatorami. Chłód uwalniany przy odparowaniu jest magazynowany i wykorzystywany w kolejnym cyklu ładowania.
Produkt krajowy
Według CGDG całe główne wyposażenie wyprodukowano w Chinach, co oznacza 100-procentowy udział komponentów krajowych (ang. local content). Na potrzeby projektu opracowano m.in. duże sprężarki odśrodkowe, rozprężarki cieczy, kriogeniczne wymienniki ciepła i zintegrowane systemy sterowania.
Projekt bazuje na technologii, którą CGDG i CAS wcześniej przetestowały w instalacji LAES o mocy 100 kW. Projekt inżynieryjski przygotowała firma Hualu Engineering & Technology, a w budowie uczestniczyła China National Chemical Engineering Third Construction.
Zalety i wady LAES
Jedną z głównych przewag LAES jest to, że taki magazyn można postawić niemal wszędzie. Magazyny sprężonego powietrza (CAES) wymagają zwykle odpowiednich warunków geologicznych, np. kawern solnych. Elektrownie szczytowo-pompowe potrzebują z kolei różnicy wysokości i zbiorników wodnych. Według naukowców instalacja LAES zajmuje też mniej miejsca niż obie konkurencyjne technologie przy porównywalnej pojemności. Żywotność wykorzystywanych urządzeń szacuje się na dekady.
W przeciwieństwie do magazynów bateryjnych nośnikiem energii jest powietrze. Brak ogniw elektrochemicznych eliminuje ryzyko pożarów typowych dla baterii litowo-jonowych.
Minusem jest sprawność. Magazyny litowo-jonowe osiągają 85–90 proc., a najnowocześniejsze magazyny CAES ok. 70 proc. W przypadku LAES mowa o 50–60 proc., a w Golmud o ponad 55 proc.
Instalacje LAES wymagają ponadto złożonych rozwiązań inżynieryjnych: kriogeniki, wymienników ciepła oraz magazynów ciepła i chłodu.
LAES nie nadaje się też do najszybszych usług dla sieci, takich jak regulacja częstotliwości w skali sekund, w której przewagę mają baterie. Z magazynami bateryjnymi technologia kriogeniczna może konkurować dopiero przy długim czasie pracy, mniej więcej od 8–10 godzin. Baterie stale jednak tanieją: według BloombergNEF kompletny magazyn bateryjny kosztował w Chinach w 2025 r. ok. 70 dolarów/kWh. Według danych Global Times z 2025 r. w przypadku LAES w GOlmud koszt wynosił około 150 dol/kWh (1075 juanów).
Na nagraniu poniżej Sumitomo SHI FW przedstawił sposób działania technologii LAES:
Marcin Karwowski
marcin.karwowski@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
Obserwuj nas w Google News
