地下鹽穴變身大型“充電寶”

5月26日，國家試驗示范項目江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站（以下簡稱金壇鹽穴項目）近日完成機組連續(xù)滿負荷“儲能—發(fā)電”試運行，各項指標均滿足并入國家電網(wǎng)穩(wěn)定運行的要求，正式投產(chǎn)。這標志著我國新型儲能技術的研發(fā)和應用取得了重大進展。

金壇鹽穴項目是我國壓縮空氣儲能領域的第一個國家試驗示范項目，是由中國鹽業(yè)集團有限公司、中國華能集團有限公司和清華大學共同開發(fā)建設的世界首座非補燃式壓縮空氣儲能電站。項目一期儲能裝機60兆瓦，遠期規(guī)劃建設規(guī)模1000兆瓦，將建成我國華東地區(qū)大規(guī)模儲能基地。

地下鹽穴相當于105個泳池

鹽穴是地下鹽層被開采后形成的礦洞。鹽穴壓縮空氣儲能電站是在用電低谷時，利用電能將空氣壓縮到鹽穴中；用電高峰時，再釋放空氣，推動空氣透平膨脹機發(fā)電。在江蘇金壇，這個位于地下千米、容積相當于105個奧運會泳池的鹽穴化身大型“充電寶”，一個儲能周期可存儲電量30萬度，相當于6萬居民一天的用電量。

這種壓縮空氣儲能是新型儲能“家族”中的一員，具有儲能密度大、存儲周期長、投資成本較少等優(yōu)點。

此外，金壇鹽穴項目最大的創(chuàng)新點還在于在世界上首次采用了非補燃技術。

補燃式電站在膨脹做功時需要燃氣補熱才能維持系統(tǒng)的循環(huán)運行，因此存在能耗大于碳排放的問題，電能轉(zhuǎn)換效率只有20%左右。金壇鹽穴項目通過回熱技術，收集和利用壓縮空氣過程中產(chǎn)生的大量熱能，不需要燃氣補熱，因此擺脫了對化石能源的依賴。

“非補燃技術在世界上沒有先例，我們攻克了壓縮機的設計制造和工程化應用等難題?！比A能金陵電廠副總經(jīng)理、中鹽華能儲能科技有限公司總經(jīng)理藺通說。

為新能源電力削峰填谷

近年來，江蘇省的光伏、海上風能等清潔能源裝機容量已突破4000萬千瓦，占全部發(fā)電裝機總容量的20%以上。與此同時，新能源“看天吃飯”的特性，使得作為全國峰谷差最大的省級電網(wǎng)之一的江蘇電網(wǎng)，面臨巨大的新能源消納和電力供需平衡壓力。

“壓縮空氣儲能為構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，提供了實現(xiàn)電能大量存儲和‘削峰填谷的新方案，將促進新能源的大規(guī)模消納，助力實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標?！眹W(wǎng)江蘇省電力有限公司（以下簡稱國網(wǎng)江蘇電力）常州供電分公司副總經(jīng)理周挺介紹，國家電網(wǎng)投資新建總長7.65千米的110千伏鹽穴壓縮空氣儲能送出線路，有力保障了金壇鹽穴項目順利并網(wǎng)投運。金壇鹽穴項目投運后年發(fā)電量約1億千瓦時，可為江蘇電網(wǎng)提供±6萬千瓦調(diào)峰能力，為夏季等用電高峰時期的能源供給增添了保障。

2021年7月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》，提出到2025年，新型儲能技術裝機規(guī)模達3000萬千瓦以上?！敖饓}穴項目的投運為國內(nèi)壓縮空氣儲能開發(fā)提供了‘江蘇樣板?！苯K能源局二級巡視員袁煥明說。

中鹽金壇鹽化有限責任公司副總工程師王國華介紹，我國鹽穴資源分布廣泛，符合使用條件的有2000多個，其中被利用的有40多個，目前主要用于儲存天然氣和石油。如果盤活相關資源，預計“十四五”期間能實現(xiàn)1000萬千瓦的鹽穴儲能能力，鹽穴壓縮空氣儲能市場有望達到數(shù)千億元規(guī)模，還將帶動空氣壓縮機、換熱器、儲熱儲氣等相關設備的市場。

此外，我國實行的峰谷電價制度，“以平時段電價為基礎電價，高峰時段用電電價高一些，低谷時段用電電價低一點，這樣來鼓勵錯峰用電?！眹W(wǎng)江蘇電力調(diào)度控制中心總工程師雷震說，峰谷電價制度為儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了一個有利的政策環(huán)境。國家電網(wǎng)正配合政府相關部門，進一步研究金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站運營機制，為大規(guī)模新型儲能技術商業(yè)化應用提供示范樣板。