入选10项重大科技成果，液态空气储能如何让空气变“电池”

3月27日，2025中关村论坛年会开幕，10项重大科技成果发布。“60MW/600MWh液态空气储能国家级首台套示范项目”作为其中一项成果发布。

??液态空气储能是一种新型大规模长时储能技术，能够将电网无法直接消纳的无形的电能转化为有形的具有高能量密度的液态空气存储，在用电需求高峰时释放电能，可实现“削峰填谷”。储能时液态空气密度相对于室温气态空气提升约750倍，但仍处于常压状态存储，因此兼具高能量密度和高安全性。

60兆瓦/600兆瓦时液态空气储能示范项目建设现场

??立足国家能源发展战略，为发展安全高效的规模化新型储能技术，中国科学院理化技术研究所王俊杰研究员团队在液态空气储能技术研究和应用领域深耕十余年，形成了从理论创新到关键核心技术突破再到工程示范应用的完整链条。研制出60MW/600MWh液体空气储能系统及关键装备，入选国家能源局第四批首台重大技术装备名单，成为我国能源领域技术重大创新成果之一。

??基于已建成的500kW非补燃压缩空气储能示范平台，团队提出深低温梯级液化蓄冷工艺和常压低温存储技术，大幅提高空气储能密度，先后建成蓄冷效率高达91%的100千瓦液态空气储能示范平台，以及涵盖10千瓦级、500千瓦级固相串并联蓄冷和100千瓦级液相工质蓄冷的低温蓄冷共性关键技术研发平台。同时，开发出液态空气储能系统的多能互补、多能联供工艺技术，为液态空气储能技术的规模化部署和多元化应用奠定了坚实基础。

??据介绍，为推动液态空气储能技术产业化发展，中国科学院理化技术研究所联合中国绿发投资集团成立了中绿中科储能技术有限公司，正稳步推进青海格尔木60MW/600MWh液态空气储能国家级首台套示范项目建设。项目拥有完全自主知识产权，采用七项国际创新的关键核心技术，首次实现了从百千瓦级到万千瓦级液态空气储能系统的规模化发展。项目获批2024年度国家能源局新型储能示范项目和国家发改委绿色低碳先进技术示范工程，是目前全球在建液态空气储能领域储能规模最大的项目，对推动我国能源转型和储能产业高质量发展、助力“双碳”目标实现具有重要战略意义。

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??1. 什么是液态空气储能技术？

??液态空气储能是一种新型大规模长时储能技术，能够将电网无法直接消纳的无形的电能转化为有形的具有高能量密度的液态空气存储，在用电需求高峰时释放电能，可实现“削峰填谷”。液态空气相当于密度提升约750倍，但仍处于常压状态存储，因此兼具高能量密度和高安全性性。具体过程如下:

??充电阶段，多级压缩后的空气流经蓄冷单元冷却，进一步降压液化后常压存储于储罐中，并将过程中的压缩热回收存储；

??放电阶段，液态空气经泵增压，在蓄冷单元释放冷能复温气化，由压缩热再热后膨胀做功，输出电能。

图1 液态空气储能技术基本原理图

??2. 技术优势

??相对于其他大规模长时储能技术，液态空气储能技术具有不受地理条件限制和常压储存的突出优势，是易于实现多能互补联供、应用场景灵活多元的前沿储能技术之一。

??高储能密度:占地面积小，满足长时、大规模储能需求；

??低碳环保:运行工质为空气，运行过程无二氧化碳及污染物排放，生命周期碳足迹低；

??高可靠性:设备寿命长，运行稳定可靠，运行维护成本低；

??部署灵活:不受地理条件限制，可结合风电、光伏、LNG等多种能源形式，并具备多能联供能力等。

??常压储存:具有高安全性和低成本优势。

??3. 主要应用场景

图2 液态空气储能应用场景示意

??面向电力“源-网-荷-储”各个应用环节，液态空气储能在“电源侧、电网侧及负荷侧”等领域具有重要的战略意义和广阔的应用前景。

??在电源侧，液态空气储能系统能有力破解当前制约我国可再生新能源发展的弃风弃光问题，并能实现火电的灵活存储和释放，大幅提高火电的深度调峰能力。

??在电网侧，可实现电网系统的能量管理优化，具备削峰填谷、热备用、电能质量治理等功能，能在一定程度上缓解限电状况，提高系统效率和输配电设备的利用率。

??在负荷侧，液态空气储能系统可灵活耦合不同形式余热/冷资源。如耦合液化天然气冷能能够有效实现LNG冷能梯级高效利用，并显著提升液态空气储能系统效率，同时，稳定输出冷、热、电及工业用气等多种形式能源，提升能源综合利用效率。

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