空气也能发电?盐穴也能储能?这是怎么回事?
创新:
压缩空气 储能发电
把电储存在电池里、水库里,这些储能方式比较常见。如今,科学家们发明一种新技术,可以把电储存在空气里,这就是“压缩空气储能发电技术”。
近日,在江苏常州,建立在废旧盐穴里的“金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目”顺利投产,并成功完成连续满负荷运行。
据悉,压缩空气储能发电是一个新概念、新技术,它是将看不见、摸不着的空气,进行压缩,然后储存在密闭空间,需要发电时经过释放、膨胀空气,产生的气流驱动发电机发电。
地下盐穴压缩空气储能装置演示图
“金坛茅山脚下,有不少盐矿。将废弃盐矿改造后,装上空气压缩机等设备,就可建成一个超大号储能站。”华能江苏公司金陵电厂团队项目技术员刘磊介绍,在夜晚用电低谷时,盐穴储气库开始进入运行,大量空气被吸入空气压缩机。“此时,空气从大气环境下的1个大气压,压缩至14个大气压,并送到地下盐穴,进入储能模式。”从晚上12点到早上8点,压缩机工作8小时,电站就完成了一个储能周期。空气压缩过程中产生的热能,则存储在导热油罐中,实现能源传导和收集,一点不浪费。
中午12点接近用电高峰时,这里的盐穴储能电站就开始工作。金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目组工作人员介绍,储存在盐穴中的高压低温空气,通过空气透平膨胀机,慢慢释放,产生电能。“空气透平膨胀机在电站中,相当于汽车发动机。运转时,它就像风力发电的大风车一样,通过空气的快速运动,实现发电功效。”
绿色:
变废为宝 设备均为首创
常州金坛区为何会脱颖而出,成为我国首个空气储能国家试验示范项目选址目标地?
在业内看来,这和它的特殊地理条件密切相关。据悉,金坛地处茅山山麓,拥有丰富盐矿资源,目前探明的盐矿储量是163亿吨。当地盐矿开采业具有上千年历史,形成了成百上千个盐矿盐穴。而且金坛盐穴一般都在地下1000米左右,形成了天然的、较为安全的密闭空间,比较适合建造储能项目。
据悉,首个压缩空气储能发电站的旧盐穴名为“茅八井”。这个盐穴距离地面约1000米,最大直径80米,高度超过100米,容积超过24万立方米,相当于105个标准泳池。
该项目由中盐集团、中国华能和清华大学三方共同开发投建,自2012年开展前期工作,2017年获得国家能源局批复,2020年开工建设,一期储能、发电装机均为60兆瓦,远期建设规模1000兆瓦。
目标:
打造长三角超级地下“充电宝”
负责项目建设、调试和运维的华能江苏公司金陵电厂团队介绍,在多方人员5年来的攻坚克难后,项目最终创建了具有完全自主知识产权的压缩空气储能技术体系。2022年6月,金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目正式并网发电,成为我国压缩空气储能领域唯一国家示范项目和首个商业电站项目,不仅推动了储能产业自主创新水平的提升,还引领智能电网向低碳、绿色的方向建设与发展,促进我国能源结构的清洁化转型,具有重要的社会价值和经济价值。
“这里与江苏省电力调度中心相连,可以快速实现电能并网操作。”金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目组工作人员介绍,目前投产的压缩空气储能电站,一小时可以发电6万度,一天可以连续发电5小时,即每天发电约30万度,可供6万居民使用一天。
据悉,国家电网、东方电气、哈尔滨电气、上海电气、沈鼓集团、中国能建、中国电建、中国石油、中国石化等,均参与了项目建设。
今年以来,“川气东送”和“西气东输”项目也分别在金坛投建储能项目,将在盐穴里储存天然气。业内人士认为,未来,金坛将不仅建有空气压缩储能电站,还将成为苏南重要的用气调峰气站之一。金坛有望成为地下“充电宝”,为长三角储能产业持续提供动力。