近日，中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)能建”)投資建設(shè)的“能儲(chǔ)一號(hào)”全球首座300兆瓦壓氣儲(chǔ)能示范工程全容量并網(wǎng)發(fā)電。這是全球首座300兆瓦級(jí)壓氣儲(chǔ)能示范工程，創(chuàng)造了單機(jī)功率、儲(chǔ)能規(guī)模和轉(zhuǎn)換效率3個(gè)全球紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心裝備和深地空間利用產(chǎn)品100%國(guó)產(chǎn)化，成為中國(guó)壓氣儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的重要里程碑。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，儲(chǔ)能是關(guān)鍵支撐。2024年《政府工作報(bào)告》首次提出發(fā)展新型儲(chǔ)能，新型儲(chǔ)能發(fā)展按下“加速鍵”。作為新型儲(chǔ)能典型代表，壓氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是目前除抽水蓄能之外技術(shù)最為成熟的物理儲(chǔ)能技術(shù)之一，也是現(xiàn)今大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)。2024年，國(guó)家能源局正式發(fā)布56個(gè)新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單，其中11個(gè)是壓氣儲(chǔ)能路線。
壓氣儲(chǔ)能電站主要由壓縮系統(tǒng)、儲(chǔ)換熱系統(tǒng)、儲(chǔ)氣系統(tǒng)、膨脹系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等設(shè)備組成，利用空氣發(fā)電。用電低谷時(shí)，富余的電能驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，將空氣壓縮成高壓狀態(tài)。壓縮機(jī)，類(lèi)似自行車(chē)打氣筒，可將空氣打進(jìn)“輪胎”里，這個(gè)“輪胎”就是鹽穴、人工硐室等密封儲(chǔ)氣庫(kù)。壓縮空氣過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，則以熱水、熔鹽等形態(tài)儲(chǔ)存在地面的儲(chǔ)熱罐中。
“我國(guó)風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)規(guī)模不斷增加，但它們比較‘調(diào)皮’，電力供應(yīng)有時(shí)過(guò)剩有時(shí)不足，而且頻率忽高忽低，就需要儲(chǔ)能來(lái)?yè)?dān)當(dāng)‘綠電管家’，平衡電網(wǎng)供需。”中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)副總經(jīng)理李峻介紹說(shuō)，其原理是利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電力壓縮空氣，將其儲(chǔ)藏在高壓密封設(shè)施內(nèi)，在用電高峰釋放出來(lái)發(fā)電。
壓氣儲(chǔ)能電站建設(shè)周期2年左右，遠(yuǎn)低于抽水蓄能6年至8年的建設(shè)周期，在規(guī)模、壽命、成本、效率上與抽水蓄能相當(dāng)，堪稱(chēng)“超級(jí)綠色充電寶”，還具備單機(jī)容量大、系統(tǒng)穩(wěn)定性好、構(gòu)網(wǎng)調(diào)峰能力強(qiáng)、電轉(zhuǎn)化效率高、選址靈活、建設(shè)周期短等特點(diǎn)。
“‘能儲(chǔ)一號(hào)’能夠每天蓄能8小時(shí)、釋能5小時(shí)，使用壽命長(zhǎng)達(dá)30年以上。電力調(diào)峰能力是同規(guī)模火電機(jī)組三倍，是新能源的‘最佳拍檔’。”中國(guó)能建首席專(zhuān)家，數(shù)科集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)萬(wàn)明忠表示，以“能儲(chǔ)一號(hào)”為代表的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能具有長(zhǎng)時(shí)間、大容量、強(qiáng)構(gòu)網(wǎng)等特性，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐，將為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和新能源消納發(fā)揮重要作用。
在政策和市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)壓氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯提速，相關(guān)技術(shù)經(jīng)歷了從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)、從跟跑到領(lǐng)跑的發(fā)展轉(zhuǎn)變，國(guó)內(nèi)1.5兆瓦、10兆瓦、60兆瓦級(jí)壓氣儲(chǔ)能項(xiàng)目陸續(xù)投運(yùn)。此次壓氣儲(chǔ)能單機(jī)功率一舉躍升至300兆瓦，邁上了新臺(tái)階。
“300兆瓦規(guī)模與火電機(jī)組單機(jī)容量相近，但‘能儲(chǔ)一號(hào)’通過(guò)創(chuàng)新采用‘非補(bǔ)燃’技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了零碳排放。”李峻告訴記者，目前世界上大部分已投運(yùn)的鹽穴型壓氣儲(chǔ)能電站需要天然氣來(lái)加熱空氣，這個(gè)過(guò)程叫作“補(bǔ)燃”，不可避免會(huì)產(chǎn)生污染排放、造成壓縮熱損失。“能儲(chǔ)一號(hào)”則不依賴(lài)外界能源，而是利用自身“內(nèi)循環(huán)”實(shí)現(xiàn)“非補(bǔ)燃”，從而實(shí)現(xiàn)“零碳”。
隨著技術(shù)成熟度提高與規(guī)模化效應(yīng)顯現(xiàn)，壓氣儲(chǔ)能項(xiàng)目投資回報(bào)率也逐漸提升，在帶來(lái)穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)回報(bào)的同時(shí)，可以帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，形成集系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)備制造、電站建設(shè)、系統(tǒng)運(yùn)維于一體的新興產(chǎn)業(yè)集群。
據(jù)悉，目前中國(guó)能建圍繞沙戈荒、海上風(fēng)電、風(fēng)光儲(chǔ)等大型新能源基地，廣泛布局了一批壓氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，包括甘肅酒泉、山東泰安、陜西銅川、青海海南壓氣儲(chǔ)能項(xiàng)目在內(nèi)，具備實(shí)施條件和正在建設(shè)的壓氣儲(chǔ)能工程超50多座。
“我們將持續(xù)推動(dòng)壓氣儲(chǔ)能向更高效率、更低成本、更大規(guī)模方向進(jìn)行技術(shù)革新。”中國(guó)能建黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)宋海良表示，將加快產(chǎn)業(yè)化布局，在受端中東部用電負(fù)荷區(qū)，依托鹽穴資源，加快建設(shè)應(yīng)城、菏澤、潛江等新型儲(chǔ)能基地，解決大規(guī)模新能源存儲(chǔ)和消納難題;在送端“沙戈荒”新能源富集區(qū)，依托人工硐室建設(shè)新型儲(chǔ)能大基地，解決新能源就地消納和外送難題，促進(jìn)能源資源的優(yōu)化配置與高效利用，激活新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新引擎。(經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者 王軼辰)
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