國際研究小組設計出一種新技術：光伏發電與液態空氣儲能混合系統

一個國際研究小組設計出一種新的光伏發電-液態空氣儲能（PV-LAES）混合系統。他們對提出的2 MW PV-LAES項目的經濟評估表明，該項目投資回收期可在10年以內，從生命周期的角度來看，累計凈利潤可達220萬美元。

以上為提出的PV-LAES系統的典型場景。圖片來源：能源科學與工程，知識共享許可CC BY 4.0

來自中國四川師范大學和英國劍橋大學的研究人員研究出一種集成了光伏發電和液態空氣儲能（LAES）的新型混合系統，并證明該技術具有經濟可行性。

LAES系統是為大規模應用而設計的，它通過低溫 （低于-150℃）下的液態空氣或氮氣存儲電力。系統通過使用多余的電力來壓縮和液化空氣進行充電，并在接近零下196℃的低溫狀態下以液體的形式進行存儲。放電時，液態空氣變暖并形成加壓氣體，從而驅動渦輪機發電。

他們提出的系統包含一個2 MW的本地光伏發電廠，以及配套的最大功率點跟蹤（MPPT）升壓變換器。該裝置能夠產生低碳電力，每天的電量波動在12.89至12.99兆瓦時之間。

LAES系統使用光伏電站的剩余電力，并可以在本地電網功率水平不足的情況下，對其進行電力補償。系統在非高峰時的儲能持續時間為9.13小時，高峰時的釋能持續時間為6.27小時。

對于提出的PV-LAES項目，研究結果表明，剩余的6.73 MWh可再生電力被發送到LAES系統后，可產生27.12噸液態空氣，作為白天的能源儲備。混合項目中的LAES系統，其充放電效率為47.4%，并可在夜間時對電網負載進行靈活的電力補償。

同時，主電網的電力需求在一天內顯著下降，從12.78 MWh降至3.33 MWh。根據這些數據，預計全年可節省電力3449.25 MWh，減少碳排放2607.63噸。

研究人員發現，在經濟效益方面，PV-LAES系統的動態回收期為9.33年，累計生命周期凈利潤為2,260,011美元。

發表于某雜志上的“用于深度脫碳的光伏-液態空氣儲能混合系統”一文，深入討論了他們的研究發現。

研究人員總結道：“從生命周期的角度來看，我們提出的PV-LAES方案在經濟上是可行的，并且可能實現與當地可再生能源的靈活互動，形成一個集低碳發電和存儲系統于一體的混合系統。”

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