壓縮空氣儲能逐步邁入規(guī)?;こ虘?yīng)用階段
空氣這樣變身“超級充電寶”(圖說新質(zhì)生產(chǎn)力)
湖北應(yīng)城300兆瓦壓縮空氣儲能電站,8個白色儲換熱球罐穩(wěn)穩(wěn)矗立,地下500米處,擁有100多萬立方米儲氣空間的廢棄鹽穴正進行注氣排鹵調(diào)試,力爭年內(nèi)實現(xiàn)機組全容量投產(chǎn)。
“這是世界首臺(套)300兆瓦壓縮空氣儲能電站,類似‘超級充電寶’,每天可儲能8小時、釋能5小時,全年發(fā)電量約5億千瓦時。”中國能建數(shù)科集團副總經(jīng)理李峻介紹,我國風(fēng)電、光伏等新能源裝機規(guī)模不斷增加,但它們比較“調(diào)皮”,電力供應(yīng)有時過剩有時不足,而且頻率忽高忽低,需要儲能來擔(dān)當(dāng)“綠電管家”,平衡電網(wǎng)供需。
看不見、摸不著的空氣,是如何變身“超級充電寶”的?
用電低谷時,富余的電能驅(qū)動壓縮機,將空氣壓縮成高壓狀態(tài)。壓縮機,類似自行車打氣筒,可將空氣打進“輪胎”里,這個“輪胎”就是鹽穴、人工硐室等密封儲氣庫。壓縮空氣過程中產(chǎn)生的熱量,則以熱水、熔鹽等形態(tài)儲存在地面的儲熱罐中。
用電高峰時,地下儲氣庫會釋放所儲存的高壓空氣、儲熱罐釋放所儲存的熱量。這時,高壓空氣被加熱,使其具有極大的膨脹力來驅(qū)動空氣透平發(fā)電機組,就像吹動風(fēng)電機組的“大風(fēng)車”一樣,產(chǎn)生電能向電網(wǎng)供電。
壓縮空氣儲能具備大功率、長壽命、深調(diào)峰、易選址等特點,單機功率可實現(xiàn)數(shù)百兆瓦甚至吉瓦級的儲能容量,壽命通??蛇_30年以上。目前電站的建設(shè)周期通常在18至24個月,單位建設(shè)成本每千瓦6000元至8000元。隨著規(guī)?;?yīng)顯現(xiàn)和工程技術(shù)日趨成熟,建設(shè)成本將進一步降低。
近年來,我國壓縮空氣儲能技術(shù)發(fā)展迅速,科研成果和工程應(yīng)用走在了世界前列。從500千瓦實驗裝置、10兆瓦示范、60兆瓦商業(yè)運行,到300兆瓦等級機組并網(wǎng)成功,再到首個600兆瓦等級機組完成可研評審,壓縮空氣儲能逐步邁入規(guī)?;こ虘?yīng)用階段;與此同時,系統(tǒng)效率持續(xù)提升,不少電站能達到65%至70%。
電力規(guī)劃設(shè)計總院副院長張健介紹,從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看,壓縮空氣儲能主要包括壓縮機、儲換熱設(shè)備、儲氣設(shè)施、膨脹機等關(guān)鍵環(huán)節(jié)和設(shè)備,與火電、動力設(shè)備等行業(yè)接近,自主可控程度較高。
目前,壓縮空氣儲能仍然存在著單位體積或單位質(zhì)量所能儲存的能量相對較少、效率有待提高、系統(tǒng)相對復(fù)雜等短板。
張健建議,推動壓縮空氣儲能規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,還需在技術(shù)創(chuàng)新與效率提升、降低建設(shè)運維成本、拓展應(yīng)用場景、政策支持、人才培養(yǎng)等多方面努力。
今年,國家能源局正式發(fā)布56個新型儲能試點示范項目名單,其中11個是壓縮空氣儲能路線?!半S著技術(shù)不斷完善和更多項目落地,我國壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)有望迎來更廣闊的發(fā)展前景,為構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系提供有力支撐。”中國能建首席專家、數(shù)科集團董事長萬明忠認(rèn)為。
《 人民日報 》( 2024年07月24日 18 版)
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