新概念综合储能系统:液氢冷能替代 LNG 冷能
韩国能源技术研究院(KENTECH)7 月 23 日表示,黄智贤教授研究团队成功研发出了将液氢冷能系统、氮气制冷系统、液化空气储能系统及电力生产相结合的新概念综合储能系统。该系统被评价为在效率和经济性方面远超现有的利用 LNG 冷能的能源生产 / 储存系统。
研究团队研发的新概念综合储能系统,如同现有的 LNG 冷能概念一样,按照用电高峰期(On-peak,大量使用电能的时段)和用电低谷期(Off-peak,相对较少使用能源的时段)进行设计。
其不同之处在于,在用电高峰期利用温度远低于 LNG 冷能的液氢(LH2)冷能。通过这种方式,实现了每天 8 至 12 小时电力生产的最优系统,且所使用的液氢全部气化后供应给消费端。预计该系统未来可应用于全球范围内建设的液氢接收基地,高效储存额外能源。
核心突破:无需压缩机的液化空气储能
研究团队研发中最具突破性的部分是低谷期的最优储能系统概念。采用液氢冷能替代现有的 LNG 冷能来液化空气,这样一来,原本必不可少的空气压缩机就不再需要了。这不仅能最大限度地提高能源效率,还能大幅提升经济性。
此外,将氮气制冷系统概念融入空气液化系统,进一步最大限度地提高了效率,研发出了完全无需压缩机的新概念液化空气储能系统。
利用液氢冷能的新概念液化空气系统,有望成为未来绿氢生产中解决可再生能源电力生产间歇性问题的大容量储能系统设计模型。
在本研究中,研发了新概念液化空气储能系统,并通过能量、火用及技术经济分析,对净现值(NPV)、内部收益率(IRR)、投资回收期(PBP)等进行评估,论证了其作为未来新技术的可能性。
教授解读:有望破解可再生能源间歇性难题
该研究的通讯作者、KENTECH 的黄智贤教授强调:“为全南新安海上风力发电站开发的绿氢能源岛项目虽受到全球广泛关注,但可再生能源的间歇性问题是首要解决的课题。虽然电池等多种技术被视为替代方案,但在大容量高效储能系统(ESS)技术方面,明确的替代方案仍显不足,本研究开发的利用液氢冷能的新概念储能系统将成为强有力的替代方案。”
该系统因无需空气压缩机,具有能大幅减少维护问题的优势,预计通过商业化可应用于绿氢能源岛。
该研究成果(论文名称:4E analysis of an integrated system using nitrogen expansion refrigerant and LH2 cold energy for a compression-free liquid air energy storage)已于 2025 年 7 月 16 日在线发表在氢能能源领域的国际知名学术期刊《Energy》(影响因子 9.4,在热力学领域排名前 3.4%)上。
以上为韩国媒体报道内容。

铂道观点
从论文署名作者我们可以看到,该研究应为中国和韩国两国学者共同完成,参与研究机构有中国科学技术大学、中国科学院广州能源研究所,以及韩国能源技术学院。
