光熱耦合新型儲能：支撐島嶼型微電網建設

　　2024年12月31日傍晚，在安徽省銅陵市胥壩鄉衣冠村的近零碳島嶼型微電網示范項目現場，安徽電力科學研究院系統及新能源技術中心的研發團隊正在調試剛剛并網試運行的光熱耦合分布式壓縮空氣儲能系統。不遠處，兩塊24米長的銀色太陽能聚光板在夕陽映照下仿佛蒙上了一層薄紗。銅陵供電公司胥壩供電所員工穿行其間，檢查導熱油管道設備。

　　胥壩鄉四面環江，是長江安徽段最大的江心洲，銅陵淡水豚國家級自然保護區就在這里。近年來，胥壩鄉依托紅色文化和江豚保護文化，立足優美的田園風光，積極推動鄉村農旅融合。旅游經濟的發展，對島上用能提出了更高的要求。

　　對胥壩鄉來說，大力發展分布式可再生能源、推動綠色電能高效生產和精準分配、建設島嶼型微電網，是實現綠色發展的一個有效路徑。然而島內獨特的地理環境以及季節性用電所帶來的負荷波動性，導致島內分布式光伏發電就地消納能力不足。此外，島內居民生產生活靠兩條10千伏跨江架空線路供電。這種線路易受臺風、暴雨等極端天氣影響，供電保障能力有待進一步提升。

　　為此，2023年3月，安徽電科院聯合銅陵供電公司組建技術攻關團隊，在胥壩鄉開展系統調研，詳細分析島上新能源發電和居民用電的時空匹配特性。經過幾輪研討，團隊確定了采用分布式光伏發電與新型儲能協同供電的技術路線。隨后，近零碳島嶼型微電網示范項目啟動。項目集中開展高能效分布式壓縮空氣儲能、自適應移動發電機、低壓臺區柔性互聯、分布式儲能協同構網控制等關鍵技術探索，目標是推動島內清潔能源消費占比接近100%。

　　經過一年多的攻關，團隊先后攻克了壓縮空氣儲能系統模塊化、小型化集成設計等關鍵技術。2024年12月12日，光熱耦合分布式壓縮空氣儲能系統、移動式自適應投切并網發電機等試點項目并網試運行。近零碳島嶼型微電網示范項目取得階段性成果。

　　光熱耦合分布式壓縮空氣儲能系統由太陽能集熱、低功耗空氣壓縮、中壓儲氣、超高速透平發電、高低溫蓄熱系統等子系統組成，采用緊湊化和模塊化設計結構，具有占地面積小、系統能效高、運行噪聲低、系統擴容快等優勢。系統在儲能時，通過低功耗空氣壓縮機將空氣進行壓縮并儲存起來;在需要釋能時，利用光熱加熱空氣，將儲存的空氣壓力能轉化為電能。這樣既實現了能量的高效儲存與轉換，又促進了可再生能源的高效利用。

　　“一套百千瓦級的壓縮空氣儲能系統占地面積不到一畝，能更好地適配空間有限的島嶼環境。”安徽電科院系統及新能源技術中心副主任丁津津介紹。

　　節省空間的同時，光熱耦合分布式壓縮空氣儲能系統的綜合效率也進一步提升。該系統應用了“冷-熱-氣-電”多能流靈活優化管控方法，極大提升了小型化壓縮空氣儲能系統的綜合運行效率，有效促進胥壩島分布式光伏發電電量就地消納。

　　另外，配套建設的200千瓦移動式遠程投切發電機可實時研判電網故障情況并遠程啟動投切，為分布式壓縮空氣儲能系統和區域電力保供提供雙重保險。

　　“目前，胥壩鄉屋頂光伏發電規模接近一萬千瓦。我們計劃進一步提升島內電網的分布式電源接納能力。”銅陵供電公司調控中心主任曾偉華表示。光熱耦合分布式壓縮空氣儲能系統能夠在短時間內達到額定功率，有效應對電力負荷側和分布式電源側的波動，維持島嶼型電力系統穩定運行。此外，島內同步建設的無人機自適應巡檢機巢和有載調壓變壓器，提升了項目的智能化、自動化水平，也為多能互補提供了有力保障。(馬偉 苗靜然 王冠森)