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解码压缩空气储能:藏于闲置洞穴的超级充电宝“超长待机”1000万千瓦!

北极星储能网  来源:央视财经    2021/12/6 9:05:14  我要投稿  

北极星储能网讯:近期,几座盐穴压缩空气储能电站相继在国内多地亮相,这些电站采用的压缩空气储能技术是几种主要的新型储能技术之一,它是通过把高压空气存储于地下的天然盐穴当中,来实现对电力的存取利用。这种新型储能技术有何亮点,市场前景又如何?


用盐穴打造超大号“绿色充电宝”

盐穴压缩空气储能电站即将商业投用

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位于江苏常州金坛区的这座盐穴压缩空气储能电站,是压缩空气储能的第一个国家试验示范项目。历经一年多的建造,此时,电站正在进行最后的安装收尾和调试工作。

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中盐华能储能科技有限公司总经理蔺通:9月30日成功进行了首次并网试验,能够为金坛本地电网的高峰支撑1/20左右的尖峰负荷,也能够为电网低谷调峰做出6万千瓦的贡献。

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电网的削峰填谷,便是压缩空气储能所起到的作用。其工作原理是,电站利用低谷电能来压缩空气,然后在用电高峰时,再利用释放压缩空气时产生的高温高压来驱动发电,从而提升电网调节能力和新能源消纳能力。这是一种大容量的物理储能技术。

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清华大学教授梅生伟:气源在底部,高压空气从底往上经过高压缸、低压缸、驱动空气涡轮机到发电机,电能向压力势能和压缩热能的存储过程,是全部的物理过程。所以它没有任何排放,是全清洁的储能。

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不仅如此,专家告诉记者,在这里,用于储存压缩空气的空间,不是储气罐,而是天然的地下盐穴。地下盐穴经水溶采盐后,通过造腔等技术控制,形成梨形的腔穴,容积大、密封好、稳定性高,是天然的高压空气储气罐。

清华大学教授梅生伟:在地下大概800到1000米,抗压能力能到200个大气压,盐穴压缩空气储能电换电的效率是62.7%,吸入1度电,能够输出0.62度电。效率在同类的压缩空气储能电站里面应该是最高的。

清洁能源装机量大增 储能需求迫切

近年来,随着光伏和风电的大规模开发,我国清洁能源装机容量迅猛增加。为了让这些“看天吃饭”的新能源更加安全高效,今年7月,国家发改委、国家能源局首次提出加快推动新型储能发展的意见,提出到2025年,新型储能技术装机规模达3000万千瓦以上。盐穴压缩空气储能作为主要的几种新型储能技术之一,究竟有怎样的市场需求,规模化开发前景又如何?

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记者了解到,截至2020年底,江苏省的光伏、海上风能等清洁能源装机容量已突破4000万千瓦,占全部发电装机总容量的20%以上。而在常州金坛当地,预计到2025年新能源装机容量占比将达65%。与此同时,像苏南等用电量较大的地区,电网负荷峰谷差有时达30%以上。在这样的大背景下,建设大规模储能设施成为较为迫切的需求。

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中关村储能产业技术联盟理事长陈海生:压缩空气储能比较适合于大规模,可以做到百兆瓦以上、长储能时间即4小时以上、成本低,以及寿命非常长几个优点,能够在长周期、大容量的储能市场中具有相对的比较优势。

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相比兴建钢罐等压力容器储存的方式,利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站,将显著降低原材料、用地等方面的成本。在山东肥城,这座装机容量10兆瓦的盐穴压缩空气储能电站也在9月落成并网,二期300兆瓦项目已启动,系统造价约为12亿元。

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中储国能(北京)技术有限公司总经理纪律:压缩空气储能目前每千瓦的造价大概是5000到6000元,跟抽水蓄能差不太多。首先规模要进一步放大,规模越大、效率越高、单位成本越低。而且特别适合像盐穴这种空间,因为成本很低,压缩空气储能的投资额度能够大幅度压缩,能够减少至少1/3左右的量级。

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记者了解到,我国盐穴资源的分布广泛,符合使用条件的约有两千多个,其中正在被利用的只有约四十几个,目前主要用于储存天然气和石油。如果盘活相关资源,盐穴压缩空气储能市场有望达到数千亿元规模,还将带动空气压缩机、换热器、储热储气等相关设备的市场。

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中国盐业有限公司党委书记 董事长李耀强:真正盐穴形成的空腔已经有几亿立方米了,而且每年随着井矿盐的生产,这些盐穴还在增加,所以大量的盐穴在闲置。从现有的盐穴资源和技术能力看,估计十四五期间,大概能实现1000万千瓦的装机容量的盐穴储能能力,占到国家提出目标的三分之一。

空气储能定价机制探索中 欲与抽水蓄能看齐

专家表示,在大容量储能领域,相比技术成熟、装机容量已形成一定规模的抽水蓄能电站,压缩空气储能还处在规模化程度的前期。在目前选址灵活、建设成本较低的优势的基础上,压缩空气储能的商用,还需要解决一些关键问题。

在江苏金坛盐穴压缩空气储能电站项目,建设团队正在探讨商业化运营前的一个重要问题,那就是价格机制。

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目前,压缩空气储能电站的定价机制还在探索阶段。今年5月,国家发改委曾对抽水蓄能电站定价机制发布《意见》,明确抽水蓄能电站执行两部制电价。一是通过电量电价回收抽水、发电的运行成本,体现提供调峰服务的价值;二是通过容量电价回收其他成本,体现其辅助服务的价值。业内人士告诉记者,压缩空气储能电站如果能实现与抽水蓄能一样采取两部制电价,将保证其经济性。

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中国盐业有限公司党委书记 董事长李耀强:现在国家还没有针对它进行定价 ,但是从如果压缩空气储能能够采用类似于抽水蓄能电价的这种价格体系的话,它的经济性还是回报是有保证的。

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业内人士表示,压缩空气储能的发展还需要经过示范项目的探索,推动商业化、工程化和标准化。在验证技术提升性能的同时,逐步建立合适的商业模式。在发电端,与清洁能源结合,促进大规模并网消纳;在电网端,服务电力系统安全性,发挥削峰填谷的作用。

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