空氣也能發(fā)電？鹽穴也能儲(chǔ)能？這是怎么回事？
創(chuàng)新：
壓縮空氣 儲(chǔ)能發(fā)電
把電儲(chǔ)存在電池里、水庫(kù)里，這些儲(chǔ)能方式比較常見(jiàn)。如今，科學(xué)家們發(fā)明一種新技術(shù)，可以把電儲(chǔ)存在空氣里，這就是“壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)電技術(shù)”。
近日，在江蘇常州，建立在廢舊鹽穴里的“金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目”順利投產(chǎn)，并成功完成連續(xù)滿負(fù)荷運(yùn)行。
據(jù)悉，壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)電是一個(gè)新概念、新技術(shù)，它是將看不見(jiàn)、摸不著的空氣，進(jìn)行壓縮，然后儲(chǔ)存在密閉空間，需要發(fā)電時(shí)經(jīng)過(guò)釋放、膨脹空氣，產(chǎn)生的氣流驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
地下鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能裝置演示圖
“金壇茅山腳下，有不少鹽礦。將廢棄鹽礦改造后，裝上空氣壓縮機(jī)等設(shè)備，就可建成一個(gè)超大號(hào)儲(chǔ)能站。”華能江蘇公司金陵電廠團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目技術(shù)員劉磊介紹，在夜晚用電低谷時(shí)，鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)開(kāi)始進(jìn)入運(yùn)行，大量空氣被吸入空氣壓縮機(jī)。“此時(shí)，空氣從大氣環(huán)境下的1個(gè)大氣壓，壓縮至14個(gè)大氣壓，并送到地下鹽穴，進(jìn)入儲(chǔ)能模式。”從晚上12點(diǎn)到早上8點(diǎn)，壓縮機(jī)工作8小時(shí)，電站就完成了一個(gè)儲(chǔ)能周期。空氣壓縮過(guò)程中產(chǎn)生的熱能，則存儲(chǔ)在導(dǎo)熱油罐中，實(shí)現(xiàn)能源傳導(dǎo)和收集，一點(diǎn)不浪費(fèi)。
中午12點(diǎn)接近用電高峰時(shí)，這里的鹽穴儲(chǔ)能電站就開(kāi)始工作。金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目組工作人員介紹，儲(chǔ)存在鹽穴中的高壓低溫空氣，通過(guò)空氣透平膨脹機(jī)，慢慢釋放，產(chǎn)生電能。“空氣透平膨脹機(jī)在電站中，相當(dāng)于汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它就像風(fēng)力發(fā)電的大風(fēng)車(chē)一樣，通過(guò)空氣的快速運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電功效。”
綠色：
變廢為寶 設(shè)備均為首創(chuàng)
常州金壇區(qū)為何會(huì)脫穎而出，成為我國(guó)首個(gè)空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目選址目標(biāo)地？
在業(yè)內(nèi)看來(lái)，這和它的特殊地理?xiàng)l件密切相關(guān)。據(jù)悉，金壇地處茅山山麓，擁有豐富鹽礦資源，目前探明的鹽礦儲(chǔ)量是163億噸。當(dāng)?shù)佧}礦開(kāi)采業(yè)具有上千年歷史，形成了成百上千個(gè)鹽礦鹽穴。而且金壇鹽穴一般都在地下1000米左右，形成了天然的、較為安全的密閉空間，比較適合建造儲(chǔ)能項(xiàng)目。
據(jù)悉，首個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)電站的舊鹽穴名為“茅八井”。這個(gè)鹽穴距離地面約1000米，最大直徑80米，高度超過(guò)100米，容積超過(guò)24萬(wàn)立方米，相當(dāng)于105個(gè)標(biāo)準(zhǔn)泳池。
該項(xiàng)目由中鹽集團(tuán)、中國(guó)華能和清華大學(xué)三方共同開(kāi)發(fā)投建，自2012年開(kāi)展前期工作，2017年獲得國(guó)家能源局批復(fù)，2020年開(kāi)工建設(shè)，一期儲(chǔ)能、發(fā)電裝機(jī)均為60兆瓦，遠(yuǎn)期建設(shè)規(guī)模1000兆瓦。
目標(biāo)：
打造長(zhǎng)三角超級(jí)地下“充電寶”
負(fù)責(zé)項(xiàng)目建設(shè)、調(diào)試和運(yùn)維的華能江蘇公司金陵電廠團(tuán)隊(duì)介紹，在多方人員5年來(lái)的攻堅(jiān)克難后，項(xiàng)目最終創(chuàng)建了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)體系。2022年6月，金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目正式并網(wǎng)發(fā)電，成為我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域唯一國(guó)家示范項(xiàng)目和首個(gè)商業(yè)電站項(xiàng)目，不僅推動(dòng)了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新水平的提升，還引領(lǐng)智能電網(wǎng)向低碳、綠色的方向建設(shè)與發(fā)展，促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的清潔化轉(zhuǎn)型，具有重要的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
“這里與江蘇省電力調(diào)度中心相連，可以快速實(shí)現(xiàn)電能并網(wǎng)操作。”金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目組工作人員介紹，目前投產(chǎn)的壓縮空氣儲(chǔ)能電站，一小時(shí)可以發(fā)電6萬(wàn)度，一天可以連續(xù)發(fā)電5小時(shí)，即每天發(fā)電約30萬(wàn)度，可供6萬(wàn)居民使用一天。
據(jù)悉，國(guó)家電網(wǎng)、東方電氣、哈爾濱電氣、上海電氣、沈鼓集團(tuán)、中國(guó)能建、中國(guó)電建、中國(guó)石油、中國(guó)石化等，均參與了項(xiàng)目建設(shè)。
今年以來(lái)，“川氣東送”和“西氣東輸”項(xiàng)目也分別在金壇投建儲(chǔ)能項(xiàng)目，將在鹽穴里儲(chǔ)存天然氣。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，未來(lái)，金壇將不僅建有空氣壓縮儲(chǔ)能電站，還將成為蘇南重要的用氣調(diào)峰氣站之一。金壇有望成為地下“充電寶”，為長(zhǎng)三角儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)持續(xù)提供動(dòng)力。
