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盐穴压缩空气储能陆续并网 发展渐入佳境

  在“碳中和”背景下,光伏光热和风电等可再生能源发电占比将进一步提升,储能行业可大大缓解大规模新能源发电与电网负荷不同步的难题。压缩空气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。
  世界上第一座投入商业运行压缩空气储能电站是德国Huntorf电站,其机组的压缩机功率为60MW,释能输出功率为290MW,该电站运行至今,主要用于热备用和平滑负荷。另外,美国在1991年投运了Alabama州的McIntosh压缩空气储能电站,日本于2001年投运了砂川盯压缩空气储能示范项目,瑞士正在开发联合循环压缩空气储能发电系统。此外,俄、法、意、卢森堡、南非、以色列和韩国等也在积极开发压缩空气储能电站。
  我国的压缩空气储能研发起步虽晚,但进展极快。目前,我国盐穴压缩空气储能发电项目已接连并网发电成功,行业发展渐入佳境。
盐穴压缩空气储能陆续并网 发展渐入佳境
  9月30日,由中盐集团控股、华能和清华控股公司参股建设的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!上午10点,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的“第一度电”。世界首个非补燃压缩空气储能电站并网试验成功,标志着我国新型储能技术的研发和应用取得重大突破!
  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。
  中盐集团作为国内盐行业龙头企业和唯一中央企业,长期以来致力于引领盐行业创新发展,拥有得天独厚的丰富地下盐穴资源,率先开展了盐穴储油储气综合利用研究,建成了国内最早的盐穴储气库群。2017年,为贯彻落实国家能源安全战略,推动绿色低碳发展,中盐集团与清华大学联合成立了盐穴压缩空气储能研究中心,并与华能集团一起开展了盐穴压缩空气储能项目的研究探索。该项目获国家能源局立项,是压缩空气储能领域唯一国家示范项目,也是国家能源局和江苏省重点推进项目,一期工程发电装机60兆瓦,储能容量300兆瓦时,远期建设规模1000兆瓦。
盐穴压缩空气储能陆续并网 发展渐入佳境
  作为世界首个非补燃压缩空气储能电站,项目建设各方深度合作,充分发挥各自优势,实现央企强强联合、企校产学研结合,在电站建设和运维缺乏标准、毫无经验可循的情况下,主动创新,攻克了设备研发、首次集成等多方面的难题,取得了丰硕成果。中盐集团利用先进的造腔和注采技术,承担地下储气库建设;中国华能发挥电力专业技术优势,承担项目的建设和运维。同时,国家电网、东方电气、哈尔滨电气、上海电气、中国能建、中国电建、中国石油、中国石化、沈鼓集团和浙建集团等能源行业“国家队”均参与了项目建设。该项目所有主设备均为国产首台套,发挥着“出技术”“出标准”“出人才”以及“探索运营机制”的示范功能,承担着为开发盐穴压缩空气储能技术提供中国方案、创建我国完全自主知识产权技术体系、推动这一新型储能技术产业化发展的重任。
盐穴压缩空气储能陆续并网 发展渐入佳境
  在“中国创造”实践方面,该项目依托清华大学非补燃压缩空气储能技术,申请专利百余项,建立了具有完全自主知识产权的技术体系;研发了高负荷离心压缩机、高参数换热器、大型空气透平等核心设备,实现了主装备完全国产化。在 “中国标准”创建方面,发布了我国首个压缩空气储能电站KKS编码标准,立项压缩空气储能首个国家标准、首个电力行业标准以及3个团体标准,逐步形成中国压缩空气储能标准体系。在“人才培养”方面,培养了一批兼具科研创新能力和工程建设经验的压缩空气储能专业人才,其中4人成为国际电工委员会(IEC)储能注册专家,3人入选全国电力储能专家,我国首批压缩空气储能电站值长获得资格认证上岗。
  负责该项目基建和运维的华能金陵电厂专业团队介绍,本次并网试验标志着项目三方团队已将盐穴压缩空气储能这一新型储能技术,从“计算公式”落地为“设计图纸”,经建设安装成为“厂房设备”,经调试运行发出“第一度电”,是对大型非补燃压缩空气储能电站技术流程的成功验证。
  该项目首席科学家,青海大学副校长、清华大学教授梅生伟介绍,此次并网试验成功检验了盐穴储气、储热换热、新型空气透平发电系统所有首台套设备的科研成果,为非补燃压缩空气储能技术的商业化应用奠定了基础,是压缩空气储能技术研发和应用的重要里程碑,将为我国压缩空气储能乃至能源产业的可持续发展提供强有力支撑。
  事实上,金坛并非我国首个成功并网发电的盐穴压缩空气储能项目。7天之前的9月23日,山东肥城盐穴先进压缩空气储能调峰电站取得重大进展,一期10MW示范电站顺利通过发电并网验收,并正式并网发电,这标志着盐穴先进压缩空气储能电站已进入正式商业运行状态。
盐穴压缩空气储能陆续并网 发展渐入佳境
  肥城盐穴压缩空气储能电站技术由中国科学院工程热物理研究所研发,该项目利用肥城地下丰富的盐穴资源进行储能。项目实施和试运行过程中,得到了泰安市委市政府、肥城市委市政府、肥城经济开发区、泰安市能源局、国网泰安供电公司和肥城供电公司的大力支持,为项目正式投入商业运行提供了坚强保障。
盐穴压缩空气储能陆续并网 发展渐入佳境
  该电站项目负责人表示,肥城压缩空气储能国家示范电站正式投入运行,将有效推动电力系统运行和管理模式重大变革,有效支撑能源革命,提升可再生能源发电比例,助力“碳中和”目标的实现,并带动相关产业发展,服务肥城经济发展。
  据了解,上述相关工作得到了国家重点研发计划、中科院科技成果转移转化重点专项(弘光专项)、国家杰出青年科学基金和山东省重大建设项目等项目支持。
 

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