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空氣這樣變身“超級(jí)充電寶”(圖說(shuō)新質(zhì)生產(chǎn)力)

人民日?qǐng)?bào)發(fā)布時(shí)間:2024-07-24 08:54:26  作者:丁怡婷

  湖北應(yīng)城300兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能電站,8個(gè)白色儲(chǔ)換熱球罐穩(wěn)穩(wěn)矗立,地下500米處,擁有100多萬(wàn)立方米儲(chǔ)氣空間的廢棄鹽穴正進(jìn)行注氣排鹵調(diào)試,力爭(zhēng)年內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)組全容量投產(chǎn)。

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

  “這是世界首臺(tái)(套)300兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能電站,類似‘超級(jí)充電寶’,每天可儲(chǔ)能8小時(shí)、釋能5小時(shí),全年發(fā)電量約5億千瓦時(shí)。”中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)副總經(jīng)理李峻介紹,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,需要儲(chǔ)能來(lái)?yè)?dān)當(dāng)“綠電管家”,平衡電網(wǎng)供需。

  看不見(jiàn)、摸不著的空氣,是如何變身“超級(jí)充電寶”的?

  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。

  用電高峰時(shí),地下儲(chǔ)氣庫(kù)會(huì)釋放所儲(chǔ)存的高壓空氣、儲(chǔ)熱罐釋放所儲(chǔ)存的熱量。這時(shí),高壓空氣被加熱,使其具有極大的膨脹力來(lái)驅(qū)動(dòng)空氣透平發(fā)電機(jī)組,就像吹動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的“大風(fēng)車(chē)”一樣,產(chǎn)生電能向電網(wǎng)供電。

  壓縮空氣儲(chǔ)能具備大功率、長(zhǎng)壽命、深調(diào)峰、易選址等特點(diǎn),單機(jī)功率可實(shí)現(xiàn)數(shù)百兆瓦甚至吉瓦級(jí)的儲(chǔ)能容量,壽命通??蛇_(dá)30年以上。目前電站的建設(shè)周期通常在18至24個(gè)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(jìn)一步降低。

  近年來(lái),我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)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(shí)驗(yàn)裝置、10兆瓦示范、60兆瓦商業(yè)運(yùn)行,到300兆瓦等級(jí)機(jī)組并網(wǎng)成功,再到首個(gè)600兆瓦等級(jí)機(jī)組完成可研評(píng)審,壓縮空氣儲(chǔ)能逐步邁入規(guī)?;こ虘?yīng)用階段;與此同時(shí),系統(tǒng)效率持續(xù)提升,不少電站能達(dá)到65%至70%。

壓縮空氣儲(chǔ)能電站工作示意圖。 中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)供圖

  電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院副院長(zhǎng)張健介紹,從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看,壓縮空氣儲(chǔ)能主要包括壓縮機(jī)、儲(chǔ)換熱設(shè)備、儲(chǔ)氣設(shè)施、膨脹機(jī)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)和設(shè)備,與火電、動(dòng)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(chǔ)能仍然存在著單位體積或單位質(zhì)量所能儲(chǔ)存的能量相對(duì)較少、效率有待提高、系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜等短板。

  張健建議,推動(dòng)壓縮空氣儲(chǔ)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(yùn)維成本、拓展應(yīng)用場(chǎng)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(chǔ)能電站調(diào)試壓縮機(jī)閉式冷卻水系統(tǒng)閥門(mén)。 丁小偉攝

  今年,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)是壓縮空氣儲(chǔ)能路線。“隨著技術(shù)不斷完善和更多項(xiàng)目落地,我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)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(guó)能建首席專家、數(shù)科集團(tuán)董事長(zhǎng)萬(wàn)明忠認(rèn)為。

  《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2024年07月24日 18 版) 記者 丁怡婷


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