用电低谷时压缩空气，存储在地下；用电顶峰时开释空气，每小时能发电6万千瓦时。在江苏常州金坛区，依托“非补燃”技能，金坛盐穴压缩空气储能电站全年可节省标准煤3万吨，削减二氧化碳排放超6万吨，并为江苏电网供给±6万千瓦调峰能力。

用电池蓄能，用水库发电，似乎并不稀奇，但你是否知道，咱们身边看不见也摸不着的空气，也有相同的功用？在江苏省常州市金坛区的茅山脚下，就有一个由盐穴改造的大型“充电宝”——金坛盐穴压缩空气储能电站。作为空气储能领域的国家实验演示项目，2022年5月26日，这个“非补燃”压缩空气储能电站正式投产。

压缩空气如何完结储能和放电？如何发挥价值？有哪些开展前景？记者带你一起来揭秘。

储能效果如何？

每小时能发电6万千瓦时

“丁零零——”1月28日8时56分，金坛盐穴压缩空气储能电站的集控室内，一阵电话铃声响起。当班值长袁尔聪接起电话，电话那头是国家电网江苏电力公司调度中心的指令：要求电站1号机组于9时32分准时并网调峰。然而此刻，电站内并没有电——它以别的两种能量方式贮存在空气和储热介质中。

“前一天21时许，正是用电低谷期，电网有富余的电量，咱们就开端给‘充电宝’充电。”中盐华能储能科技有限公司归纳事务部主任韩月峰介绍，这个进程好比给气球打气——地下900多米深处的巨大盐穴是“气球”，用电带动的空气压缩机便是“打气筒”，将1个标准大气压的空气压缩为140个标准大气压的高压空气。

压缩空气的进程中，空气温度会增加到300多摄氏度。为了确保系统运行的安全，需求将高温高压空气冷却到40摄氏度左右的常温高压空气。这些热量并没有被糟蹋掉，而是被换热器“取”出来贮存在导热油之中，存放在地面上的大型高温导热油罐里。就这样，经过夜间“充电”，电能被转化为空气势能和热能。

接到调令电话后，集控室里的工作人员当即繁忙起来。他们要做的，是让空气势能与热能“再度结合”，重新转化为电能，在用电顶峰期供居民运用。

在纵横散布着各类管道的现场，工人们先给换热器预热，然后打开盐穴井口控制阀。瞬间，近140个标准大气压的高压气体从地底深处的盐穴奔涌而出，在换热器内由导热油加热到300多摄氏度，成为高温高压空气，驱动空气透平膨胀机冲转，经过轴承带动发电机转动——电，又从空气中“重生”了。

9时32分，电站1号发电机组准时并入电网开端发电；10分钟后，发电机组到达60兆瓦的满负荷工作状况；14时30分，发电机组解列，发电作业顺利完结。

“在用电低谷时把空气压缩，存储在地下盐穴，完结一次充电的周期为8小时；在用电顶峰时，开释高压空气，每小时能发电6万千瓦时，能够接连发电5个小时，发电量可达30万千瓦时。”韩月峰介绍。

具有哪些立异？

选用“非补燃”技能，电能转化更环保

由中盐集团、我国华能集团和清华大学三方共建的金坛盐穴压缩空气储能电站，可为江苏电网供给±6万千瓦调峰能力。电站投产后不久，江苏迎来了酷热夏日。电站在7、8月间呼应约40次调峰指令，其间8月份接连呼应23天，乃至一天内灵敏切换、多次呼应，为迎峰度夏保供电贡献了力量。

除此之外，近年来，跟着风、光等新动力的加快开发，江苏可再生动力发电总装机现在到达5354.94万千瓦。然而，新动力发电波动性强，在工业大省江苏，发电峰谷差高达50%，给电网的安全安稳运行带来危险，建造大规划储能设备尤为必要。

“现在储能办法有物理储能和化学储能两种。前者包含抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等，后者包含各种电池储能。”金坛盐穴压缩空气储能电站项目首席科学家、清华大学电机系教授梅生伟告知记者，压缩空气储能电站规划大、建造快、安全环保，是新型储能的重要开展方向之一。

当然，压缩空气储能电站的建造，也需求丰富的盐穴资源和成熟的造腔经历支撑，对建造环境提出了必定的要求。盐穴，即地下盐层被挖掘后留下的空腔，密封性杰出且多数处于闲置状况，是贮存高压空气的理想场所。“金坛拥有盐穴资源约1000万立方米。”中盐金坛公司盐矿矿长徐孜俊介绍，金坛盐穴压缩空气储能电站运用的茅八井盐穴，容积约22万立方米，可承受200个标准大气压。

使用盐穴来储能发电在其他国家并非没有先例，但采取“非补燃”技能却是国内首创。“盐穴的高压空气被开释出来后，需求加热膨胀发生更大推力，此前国外已投运的电站都经过燃烧天然气来加热，‘补燃’进程会发生碳排放。”梅生伟介绍，金坛项目将压缩空气进程中发生的热能贮存起来，发电时再将热能开释，将电能转化效率提升至60%以上。据测算，该项目全年可节省标准煤3万吨，削减二氧化碳排放超6万吨。

开展空间怎样？

建造本钱将随技能不断成熟大幅降低

记者看到，在金坛盐穴压缩空气储能电站邻近，还留有大片建造用地。据了解，金坛盐穴压缩空气储能二期项目规划计划400兆瓦，三期项目规划估计1000兆瓦。

“盐穴压缩空气储能是个归纳动力系统。”梅生伟以为，盐穴压缩空气储能未来的产业化、商业化前景，取决于两大方面——降低建造本钱、进步电能转化效率，说到底便是技能立异。

“比方，大流量高温压缩机、大功率热交换设备、透平膨胀机等关键设备的研制都需求从零开端，和厂家技能人员边研讨边开发。”梅生伟告知记者，从项目立项到正式投产，金坛盐穴压缩空气储能电站历经10年研制、两年建造。在这个进程中，关键设备完结100%国产化，申请**百余项。“现在的建造本钱约为7000元/千瓦，但跟着技能的不断成熟，未来的建造本钱会大幅降低。”

梅生伟介绍，在进步效率方面，研制团队正在测验“左右开弓”：一是现在的储热技能选用导热油，属于中温储热，如果未来选用熔融盐完结高温储热，电能转化效率有望从60%进步到70%；二是盐穴储气属于定容储气，充放气进程中压力一直在改变，影响设备运行效率，正在研制中的定压储气技能将完结恒压充气和放气，进一步进步系统电能转化效率。

规划开展的另一支撑是电价方针。国家开展变革委和国家动力局联合发布的《关于进一步推动新型储能参加电力商场和调度运用的通知》，从电价、交易及调度机制等方面对新型储能参加电力商场与调度运营做出规定。“现在电站的电价方针还在研讨之中，各级主管部门对项目也都非常支持。”梅生伟告知记者，清华大学参加的8座共1350兆瓦压缩空气储能电站，即将在两年内陆续建成投用。“信任跟着建造本钱和转化效率的不断优化，以及价格体系的持续完善，会有更多的机构和当地参加到压缩空气储能电站的建造中，为新动力高质量开展发明更多有利条件。”

来源：人民日报

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