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清華大學(xué)梅生偉:壓縮空氣儲能是構建新型電力系統儲能新方案

  【壓縮機網(wǎng)】9月4日,在由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )主牽頭,召開(kāi)的產(chǎn)業(yè)聚焦“新型電力系統及前沿技術(shù)發(fā)展”專(zhuān)題論壇上,清華大學(xué)電機系教授、青海大學(xué)副校長(cháng)梅生偉發(fā)表了《江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站:關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)與工程實(shí)踐》主題演講,以江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站國家試驗示范項目為例,介紹了構建新型電力系統儲能新方案。

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  新能源具有波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn),為了構建更加堅實(shí)可靠的新型電力系統,各地都在積極布局儲能項目。2022年6月7日,國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲能參與電力市場(chǎng)和調度運用的通知》,從明確身份、電價(jià)、交易及調度機制等12個(gè)方面對新型儲能參與電力市場(chǎng)與調度運營(yíng)做出規定。

  梅生偉分析,在儲能類(lèi)型中,抽水蓄能的優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑,但其建設受場(chǎng)地條件限制、且建設工期長(cháng)。電化學(xué)儲能反應速度快、效率高,但其安全性、壽命、后期環(huán)?;厥諉?wèn)題等問(wèn)題尚未得到完全解決。

  有沒(méi)有一種技術(shù)能結合上述兩種主流儲能方式的優(yōu)點(diǎn),又能克服二者的不足?梅生偉介紹,這就是壓縮空氣儲能。

  國家也在大力鼓勵壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國家發(fā)展改革委、國家能源局2021年7月發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)新型儲能發(fā)展的指導意見(jiàn)》中,就把壓縮空氣儲能列為新型儲能技術(shù)之首。2022年8月18日,科技部門(mén)等九部門(mén)印發(fā)《科技支撐碳達峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030年)》提出,研發(fā)壓縮空氣儲能、飛輪儲能等高效儲能技術(shù)。

  梅生偉介紹,壓縮空氣儲能的原理是用低谷電驅動(dòng)壓縮機將空氣壓到儲氣室中,將壓縮熱儲存到儲熱系統中,發(fā)電時(shí)釋放高壓空氣,再經(jīng)過(guò)儲熱系統加熱,形成高溫高壓空氣,最后驅動(dòng)空氣進(jìn)行發(fā)電。

  江蘇金壇地下有數十個(gè)閑置的鹽穴,是儲存高壓空氣的理想場(chǎng)所。從2012年開(kāi)始,清華大學(xué)盧強院士團隊和華能江蘇公司與中鹽金壇公司合作,開(kāi)啟鹽穴儲能項目研究,沿著(zhù)“非補燃”,即不燒煤、不燒天然氣、實(shí)現零碳排放的工藝路線(xiàn),探索壓縮空氣儲能電站。

  據介紹,金壇鹽穴壓縮空氣儲能?chē)以囼炇痉俄椖渴侨蚴讉€(gè)非補燃壓縮空氣儲能電站項目和我國壓縮空氣儲能領(lǐng)域唯一國家示范項目。同時(shí),兼具研制“世界最大非補燃式壓縮空氣儲能系統的空氣透平”“世界上參數最高的多級離心式空氣壓縮機”“世界上單臺容量最大、溫度參數最高的油-氣換熱器”,是我國構建新型電力系統、實(shí)現“碳達峰、碳中和”目標的關(guān)鍵技術(shù)。

  2022年5月26日,金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站向國家電網(wǎng)輸電。梅生偉介紹,該電站每天壓縮空氣8小時(shí),發(fā)電5小時(shí),效率61.2%,比美國補燃式電站效率高6個(gè)百分點(diǎn)。且該儲能電站具有完全自主知識產(chǎn)權,核心設備實(shí)現了100%國產(chǎn)化,立項和發(fā)布了26項標準。

  展望未來(lái)的應用場(chǎng)景,梅生偉介紹,除了鹽穴,天然氣儲氣庫、煤礦航道等均有潛力建設大容量、大規模儲能電站。壓縮空氣儲能在源、網(wǎng)、荷三側都可以作為抽水蓄能和電化學(xué)儲能的有益補充。


標簽: 儲能清華大學(xué)電力系統  

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