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

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

來自中國四川師范大學(xué)和英國劍橋大學(xué)的研究人員研究出一種集成了光伏發(fā)電和液態(tài)空氣儲能（LAES）的新型混合系統(tǒng)，并證明該技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)可行性。

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

他們提出的系統(tǒng)包含一個2 MW的本地光伏發(fā)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(chǎn)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(tǒng)使用光伏電站的剩余電力，并可以在本地電網(wǎng)功率水平不足的情況下，對其進(jìn)行電力補償。系統(tǒng)在非高峰時的儲能持續(xù)時間為9.13小時，高峰時的釋能持續(xù)時間為6.27小時。

對于提出的PV-LAES項目，研究結(jié)果表明，剩余的6.73 MWh可再生電力被發(fā)送到LAES系統(tǒng)后，可產(chǎn)生27.12噸液態(tài)空氣，作為白天的能源儲備。混合項目中的LAES系統(tǒng)，其充放電效率為47.4%，并可在夜間時對電網(wǎng)負(fù)載進(jìn)行靈活的電力補償。

同時，主電網(wǎng)的電力需求在一天內(nèi)顯著下降，從12.78 MWh降至3.33 MWh。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，預(yù)計全年可節(jié)省電力3449.25 MWh，減少碳排放2607.63噸。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)效益方面，PV-LAES系統(tǒng)的動態(tài)回收期為9.33年，累計生命周期凈利潤為2,260,011美元。

發(fā)表于某雜志上的“用于深度脫碳的光伏-液態(tài)空氣儲能混合系統(tǒng)”一文，深入討論了他們的研究發(fā)現(xiàn)。

研究人員總結(jié)道：“從生命周期的角度來看，我們提出的PV-LAES方案在經(jīng)濟(jì)上是可行的，并且可能實現(xiàn)與當(dāng)?shù)乜稍偕茉吹撵`活互動，形成一個集低碳發(fā)電和存儲系統(tǒng)于一體的混合系統(tǒng)。”

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