دخلت أكبر منشأة لتخزين الطاقة باستخدام الهواء السائل (LAES) في العالم مرحلة التشغيل التجاري في مقاطعة تشينغهاي شمال غرب الصين، بقدرة اسمية 60 ميغاواط وسعة تخزين 600 ميغاواط ساعة، لتتصل بالشبكة الكهربائية وتبدأ توليد الكهرباء في 30 أكتوبر الماضي.
تفاصيل المشروع وتقنياته
يقع المشروع في مدينة غولمود التابعة لولاية هايشي ذاتية الحكم للمغول والتبت، وقد طورته مجموعة الصين للاستثمار في التنمية الخضراء (CGDG) المملوكة للدولة، بالتعاون مع المعهد الفني للفيزياء والكيمياء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (CAS). بدأت أعمال البناء في يوليو 2023، وصنف المشروع ضمن البرنامج الوطني الصيني لت示范 تقنيات تخزين الطاقة الجديدة، وأدرج في قائمة المعدات والتقنيات الرائدة ذات الأهمية الكبرى لدى الإدارة الوطنية للطاقة.
صُممت المحطة لتوفير الكهرباء بشكل مستمر لمدة 10 ساعات، وتقدر قدرتها على امتصاص حوالي 600 ميغاواط ساعة يوميًا من الكهرباء المتجددة الفائضة، وتوريد نحو 180 غيغاواط ساعة سنويًا للشبكة، وهو ما يعادل استهلاك حوالي 30 ألف أسرة.
آلية العمل دون بطاريات أو كهوف
يعتمد النظام على الهواء الجوي كسائل عامل، مما يلغي الحاجة للبطاريات الكهروكيميائية أو الكهوف الجوفية للتخزين. أثناء الشحن، تدفع الكهرباء الفائضة ضاغطًا طرديًا ثلاثي المراحل لضغط الهواء المنقى حتى يصل ضغطه إلى نحو 7 ميغاباسكال، مع استعادة الحرارة المتولدة وتخزينها على هيئة ماء ساخن تصل حرارته إلى 195 درجة مئوية. يمر الهواء المضغوط بعد ذلك بعملية تبريد متعددة المراحل حتى يسيّل عند نحو 194 درجة مئوية تحت الصفر، ويخزن في خزانات معزولة كريوجينيًا عند ضغط قريب من الضغط الجوي.
أثناء التفريغ، يُضغط الهواء السائل ويُعاد تسخينه وتبخيره، ليحرك الغاز المتوسع توربينات متصلة بمولدات، بينما تُستعاد الطاقة الباردة أثناء التبخير لتُعاد استخدامها في دورات الشحن اللاحقة.
تقنيات محلية بالكامل ودعم استقرار الشبكة
أكدت الشركة المطورة أن جميع المعدات الرئيسية صُنعت محليًا بنسبة 100%، شاملة ضواغط طردية كبيرة، وموسعات سائلة، ومبادلات حرارة كريوجينية، وأنظمة تحكم متكاملة. تطورت التقنية عبر تعاون بين المجموعة وأكاديمية العلوم، بعد نجاح سابق في عرض التقنية على نطاق 100 كيلوواط. تولت شركة هوالو للهندسة والتكنولوجيا التصميم الهندسي، بينما شاركت شركة البناء الثالثة للهندسة الكيميائية الوطنية في الإنشاء.
على عكس تكوينات تخزين الهواء المضغوط التي تتطلب تكوينات جيولوجية مناسبة، يوفر تخزين الهواء السائل مرونة أكبر في اختيار المواقع بفضل استخدام الخزانات المعزولة. كما أشارت الشركة إلى أن الآلات الدوارة يمكنها توفير دعم قصوري لشبكة الكهرباء.
موقع استراتيجي وسياق أوسع
تقع المنشأة في حوض قاريدام الغني بموارد الطاقة المتجددة، حيث يمكن للتخزين طويل المدة نقل فائض توليد الطاقة الشمسية والرياح إلى فترات ذروة الطلب. يأتي هذا المشروع ضمن استراتيجية صينية أوسع لتطوير تقنيات تخزين الطاقة طويلة المدة متعددة، مثل الهواء المضغوط، وبطاريات تدفق الفاناديوم redox، وبطاريات أيون الصوديوم، والتخزين الحراري، جنبًا إلى جنب مع صناعة بطاريات أيون الليثيوم المهيمنة.