梯级固体堆积床冷库

液态工质高效储冷

以液态换热工质替代传统氮气，显著抑制温度波动并降低热分层厚度，提升液态空气储能的冷能回收效率与系统经济性。

Junxian, Li · Zhikang, Wang · Yihong, Li · Jiamin, Du · Gao, Zhaozhao · Ji, Wei · 陈六彪 · 王俊杰

Energy 2025

具体参数

一级冷库热分层厚度

1.77 m

二级冷库热分层厚度

2.54 m

瞬时往返效率（最低值）

56.36 %

初始投资节省

1.28 million USD

投资回收期提前

2 year

30年净现值

77.05 million USD

技术优势

热分层更薄

液态工质迁移传热稳定，12次循环后一级热分层厚度仅1.77 m，比氮气方案的2.08 m薄15%。

效率衰减更慢

运行中温度波动小，瞬时往返效率仅从初始降至56.36%，而传统方案降至45.86%。

初投资省128万美元

液态工质方案设备成本更低，初期投资比氮气方案少128万美元。

净现值多1631万美元

由于投资回收期缩短2年，30年净现值达7705万美元，比传统方案高出1631万美元。

应用场景

• 液态空气储能：直接替换液态空气储能系统的氮气冷却床，提升冷回收和系统效率。
• 大规模长时储能：为大规模长时储能提供稳定高效冷能管理，支持长时间连续充放电。
• 电网调峰：通过提高往返效率，增强电网调峰项目的经济性和容量利用率。
• 低温系统设计：提供新型液态工质梯级冷库结构，改善低温换热器的热分层特性。