在地下千米压缩空气,世界首个非补燃盐穴储能电站发出第一度电

2021-10-03 14:43:56 | 来源:科技日报 | 参与: 0 | 作者:张晔

  来源: 科技日报 作者: 张晔

  科技日报记者 张晔

  9月30日上午9时47分,压力超过100个大气压的空气从地下千米深处的盐穴奔涌而出,驱动世界最大的空气透平做功,向国家电网发出我国首个大型压缩空气储能电站第一度电。世界首个非补燃压缩空气储能电站——江苏金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目并网试验成功!标志着我国新型储能技术的研发和应用取得重大进展。

  中国科学院院士、清华大学教授卢强等在现场见证了这一重要时刻。

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  什么是盐穴压缩空气储能

  储能是构建新型电力系统、实现“碳达峰、碳中和”目标的关键技术。近年来,随着光伏和海上风电的大规模开发,我国清洁能源装机容量迅猛增加。以江苏为例,截至2020年底已突破4000万千瓦,占全省发电装机总容量的22.8%。然而,新能源“看天吃饭”的特性使得电网出现较大峰谷差,面临巨大的新能源消纳和电力供需平衡压力。

  目前,利用抽水蓄能实现电能大规模储存和“削峰填谷”,是较普遍的解决方案。但是,抽水蓄能对项目选址要求较高,投资大、建设周期长。目前江苏省抽水蓄能资源几乎已开发殆尽。

  相比之下,地下盐穴储能寿命长、成本低、安全环保、占地面积小,成为大规模储能发展的重要方向。盐穴是水溶采盐后形成的巨大腔穴,具有容积大、密闭好、稳定性高的天然优势,可为压缩空气储能提供优良的储气条件。

  盐穴压缩空气储能是一种利用地下盐穴储气的大容量物理储能技术,其利用低谷电能将空气压缩到盐穴中,用电高峰时再释放压缩空气发电,从而实现电网削峰填谷,提升电网调节能力和新能源消纳能力。具有容量大、寿命长、安全环保等优势,是一种极具发展前景的大规模清洁物理储能技术。

  目前,金坛拥有地下盐穴储气库约1000万立方米,理论上可以建设超过4000兆瓦的压缩空气储能电站。这些盐穴在地下1000米深处,地质条件稳定,腔穴形态优异,压缩空气注入其中不会发生泄露。

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  非补燃技术实现零碳排放

  该项目与国外同类电站相比,最大创新点是在世界上首次采用非补燃技术,在压缩空气发电过程中不依赖外界能源,从而实现零碳排放。

  据技术人员介绍,该项目在夜晚电力较为富余时,将空气压缩注入地下盐穴,压缩过程中会产生大量的热能,这些热能通过热交换设备储存在油罐中。到了白天电力需求较大时,压缩空气被释放出来,并利用油罐中的热能加热,进入透平(一种气轮机)发电。

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