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)。

湖北應(yīng)城300兆瓦壓縮空氣儲能電站儲換熱球罐區(qū)。 趙雪明攝

　　“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，需要儲能來擔當“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，壽命通常可達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)模化效應(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)模化工程應(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%。

壓縮空氣儲能電站工作示意圖。 中國能建數(shù)科集團供圖

　　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)模化產(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。

工作人員在壓縮空氣儲能電站調(diào)試壓縮機閉式冷卻水系統(tǒng)閥門。 丁小偉攝

　　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。“隨著技術(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為。

　　《 人民日報 》( 2024年07月24日 18 版) 記者 丁怡婷