藏电于气!揭秘盐穴改造的大型“充电宝”

2023-02-07 06:16:45 | 来源:角冬力年新闻网
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  藏电于气,绿色低碳,江苏常州金坛盐穴紧缩空气储能电站——   赋(fu)能地下盐穴 助力高功效能(经济聚焦·一(yi)线(xian)看储能②)   焦点浏览   用电低谷时紧缩空气,存储在地下;用电(dian)岑岭(ling)时释放(fang)空气,每小时能发电6万千瓦时。在江苏常州金坛区,依托“非补燃”手艺,金坛盐穴紧缩空气储能电站全年(nian)可节俭尺度煤3万吨,削(xue)减二氧化碳排放超6万吨,并为江苏电网供给±6万(wan)千瓦调峰能力。   用电池蓄(xu)能,用(yong)水库发电,仿佛其实不希奇(qi),但你是不是知道,我们身旁看不见也摸不着的空气,也有一(yi)样(yang)的功能?在江苏省常州市金坛区的茅山脚下,就有一个由盐穴革新的年夜型“充电(dian)宝”——金坛盐穴(xue)紧缩空气储能电站(zhan)。作为(wei)空气储能范畴的国度实验示范项目,2022年(nian)5月(yue)26日(ri),这个“非补燃”紧(jin)缩空气储(chu)能(neng)电站正式投(tou)产。   紧缩空气若何实现储能和放电?若何阐(chan)扬价值?有哪些成长前景?记者带你一路来(lai)揭秘。   储能结果若何?   每小时能(neng)发电6万千瓦时   “丁(ding)零零——”1月28日(ri)8时56分,金坛盐(yan)穴紧缩空气储能电站的集控室内,一(yi)阵德律风铃声响起。当班值长袁尔聪接起德律风,德律(lv)风那头是国度电网江苏电力公司调剂中间的指令:要求电站1号机组于9时32分准时并网调峰。但是(shi)此时,电(dian)站内并没有电——它(ta)以别的两(liang)种能量情势贮(zhu)存在空气和储热介质中(zhong)。   “前一天21时(shi)许,恰是(shi)用电低谷期,电网有充裕的电量,我们就最先给‘充电宝’充电。”中盐华能储能科技有限公司综合事务部主任韩月峰(feng)介绍,这个进程比如给气球打气——地下900多米深处的庞大(da)盐(yan)穴(xue)是(shi)“气(qi)球”,用电带动的空气紧缩机就是“打气筒(tong)”,将1个(ge)尺度年夜气压的空气紧缩为140个尺度年夜气压的高(gao)压空气。   紧缩空气的过程当中,空气温度会增(zeng)添到300多摄氏度。为了包管系统运行(xing)的平安,需要将高(gao)温高压空(kong)气冷(leng)却到40摄氏度摆布的常温高压空气。这些(xie)热量并没有(you)被华侈失落,而是被换热器“取”出来贮存在导热油当(dang)中,寄(ji)存在地面上(shang)的年夜型高温导热油罐里。就如许,颠末夜间“充电”,电能被转化为空气焰能和热能。   接到调令德律风后,集控室里的工作人员(yuan)当即(ji)繁忙起来。他(ta)们要做的,是让空气焰能与热能(neng)“再度连系(xi)”,从头转化为电能,在用电岑岭期供居平易近利用。   在纵横散布(bu)着各类管道(dao)的(de)现场,工人们(men)先给换热器预热,然后打开盐穴井(jing)口节制阀(fa)。刹(sha)时,近140个(ge)尺度年夜气压的高压气体从地底深处(chu)的盐穴(xue)奔涌而(er)出,在换热器内由导热油加热到300多摄氏(shi)度,成为高温高压空气,驱动空(kong)气透平膨胀机冲转,经由过程轴承带动发机电(dian)动弹——电(dian),又(you)从空气中“更生”了。   9时32分,电站1号发机电组准时并入电网最先发电;10分钟后(hou),发机电组到达60兆瓦(wa)的满负荷运转(zhuan)状况;14时30分,发机电组解列,发电功课顺遂完成(cheng)。   “在用电低谷时把空气紧缩,存储(chu)在地下盐穴,完(wan)成一次充(chong)电的周期为8小时;在用电岑岭(ling)时,释放高压空气,每小时能发(fa)电6万千(qian)瓦时,可(ke)以持续发电5个小(xiao)时,发(fa)电量可达30万千瓦(wa)时。”韩月峰介绍。   具有哪些(xie)立异?   采取(qu)“非补燃”手艺,电能转换更环保   由中盐团(tuan)体、中国华能团体和清华年夜学三方共建的金(jin)坛盐穴紧缩空气储能电站,可为(wei)江苏(su)电(dian)网(wang)供给(gei)±6万千瓦调峰能力。电站投产后不(bu)久,江苏迎来了酷(ku)热夏日。电站在(zai)7、8月间响(xiang)应约40次调峰指令,此中8月份持续响应23天,乃至一天(tian)内(nei)矫捷切换、屡次响(xiang)应,为迎峰度夏保供电进献了(le)气力。   除此以外(wai),最近几年来(lai),跟着风、光(guang)等新能源的加快开辟,江苏可再生能源发电总装机今朝到达5354.94万千(qian)瓦。但是,新能源发电波动性强,在工业年(nian)夜省江苏,发电峰(feng)谷差高达50%,给电网(wang)的平安不变运行带来(lai)隐患,扶(fu)植年夜(ye)范围储能(neng)举措措施尤其需要。   “今朝(chao)储能法子有物理储能(neng)和化学储能两种。前者包罗抽(chou)水蓄(xu)能、紧缩空气储能、飞轮储能等,后者包罗各类电池储能。”金坛盐(yan)穴紧缩空气储能电站项目首席科学家、清华年夜学机电系传授梅生伟告知记者,紧缩空气储能电站范围年夜、扶植快、平安环保,是(shi)新型储能的主要成长标的目的之一。   固然,紧(jin)缩空(kong)气储能电站的扶植,也需要丰硕的盐穴资本和成熟的(de)造腔经验支持,对扶植情况提出了必(bi)然的要(yao)求。盐穴,即(ji)地下盐层被开采后留下的空腔,密封性杰(jie)出且大都处于闲置状况,是贮存高压(ya)空气的抱负场合。“金(jin)坛具有(you)盐穴资本约1000万立方米。”中盐金坛(tan)公司盐矿矿长徐孜俊介绍,金坛盐穴紧缩空气储能电站利用的茅八井盐穴,容积约22万(wan)立方米,可承受200个尺度年夜气压。   操纵盐穴来储(chu)能发电在其他国度并不是没有先例(li),但采纳“非(fei)补燃”手艺倒是(shi)国内初创。“盐穴的高压空(kong)气被释放(fang)出来后,需要加热膨胀(zhang)发生更年夜推力,此前国外已投运的电(dian)站都经由过程燃烧自(zi)然气来加热,‘补燃’进程会发生碳排放。”梅生伟(wei)介绍,金坛项目将紧缩空气过程当中发生的热能(neng)贮存起来,发电时再将热能释放,将电能转换效力(li)晋升至60%以上。据测算,该项目全年可节俭尺度煤3万吨,削减二氧化(hua)碳排放超6万吨。   成长空间如何?   扶植本钱将随(sui)手艺不竭成(cheng)熟年(nian)夜幅下降   记者看(kan)到,在金坛盐穴紧缩空气储能电站四周,还留有年夜(ye)片扶植用地。据领会,金坛盐穴紧缩(suo)空气储能二期项目范围打算400兆瓦,三期项目范围估计1000兆瓦。   “盐穴紧缩(suo)空气储(chu)能是个综合能源系统(tong)。”梅生伟认为,盐穴紧缩空(kong)气(qi)储能(neng)将来的财产化、贸易(yi)化前景,取决于两风雅面——下降扶植本钱、提高电能转换效力,说到底就是手艺立异(yi)。   “好比,年夜流量高(gao)温紧缩机、年夜功率(lv)热互换装备、透平膨胀机等要害装(zhuang)备的研制都需要从零最先,和厂家手艺人员边研究边(bian)开辟。”梅生伟告(gao)知记者,从项目立项(xiang)到正式投产,金坛盐穴紧缩空气储能电站历经10年研发、两(liang)年扶植。在这个(ge)过程当中,要害装备(bei)实现100%国产化,申请专利百余项。“今朝的扶植本钱约(yue)为7000元/千瓦,但跟着手艺的不竭成(cheng)熟,将来的扶植本钱会(hui)年夜幅下降。”   梅生伟介绍,在(zai)提高效力方面,研发团队正(zheng)在测验考试“左右开弓(gong)”:一是今朝(chao)的储热手艺采取导热油,属于中温储热,假如将来采取熔融(rong)盐实现(xian)高温(wen)储热,电能转换(huan)效力有望从(cong)60%提高到70%;二是盐穴储(chu)气属于定容储气,充放气过程(cheng)当中压力一向在(zai)转变,影响装备运行效力,正在研(yan)发中的定压储气手艺将实现恒压充气和放(fang)气,进一(yi)步提高系统电能转换效力。   范围成长的另外一支持是电价政策(ce)。国度成(cheng)长(chang)鼎新委和国度能源局结合发布的(de)《关于进一步鞭策新型储能介(jie)入电力市场和调剂应用的(de)通知》,从(cong)电价、买(mai)卖及调剂机(ji)制(zhi)等方(fang)面临(lin)新型储能介入电力市场(chang)与调剂运营(ying)做出划定(ding)。“今朝电站(zhan)的电价政策还在研究当中,各级主管部分对项目也都很(hen)是(shi)撑持(chi)。”梅(mei)生伟告知记者,清华年夜学介入的8座共1350兆瓦紧(jin)缩空(kong)气储能电(dian)站,行将在两年(nian)内陆续建成投用。“相信跟着(zhe)扶植本钱和转换效力的不竭优化,和价钱系统的延续完美,会有(you)更多的机构和处所介入到紧缩空气储能电站的扶植中,为(wei)新能源高质量成长缔造更多有益前提。”   本报记者 姚雪青   (人平易近日报) 【编纂:叶攀】


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