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清華大學(xué)梅生偉:壓縮空氣儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)儲(chǔ)能新方案

  【壓縮機(jī)網(wǎng)】9月4日,在由中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)主牽頭,召開的產(chǎn)業(yè)聚焦“新型電力系統(tǒng)及前沿技術(shù)發(fā)展”專題論壇上,清華大學(xué)電機(jī)系教授、青海大學(xué)副校長梅生偉發(fā)表了《江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)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(chǔ)能電站國家試驗(yàn)示范項(xiàng)目為例,介紹了構(gòu)建新型電力系統(tǒng)儲(chǔ)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(gòu)建更加堅(jiān)實(shí)可靠的新型電力系統(tǒng),各地都在積極布局儲(chǔ)能項(xiàng)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(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》,從明確身份、電價(jià)、交易及調(diào)度機(jī)制等12個(gè)方面對(duì)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)與調(diào)度運(yùn)營做出規(guī)定。

  梅生偉分析,在儲(chǔ)能類型中,抽水蓄能的優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑,但其建設(shè)受場(chǎng)地條件限制、且建設(shè)工期長。電化學(xué)儲(chǔ)能反應(yīng)速度快、效率高,但其安全性、壽命、后期環(huán)?;厥諉栴}等問題尚未得到完全解決。

  有沒有一種技術(shù)能結(jié)合上述兩種主流儲(chǔ)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(chǔ)能。

  國家也在大力鼓勵(lì)壓縮空氣儲(chǔ)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(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》中,就把壓縮空氣儲(chǔ)能列為新型儲(chǔ)能技術(shù)之首。2022年8月18日,科技部門等九部門印發(fā)《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案(2022—2030年)》提出,研發(fā)壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等高效儲(chǔ)能技術(shù)。

  梅生偉介紹,壓縮空氣儲(chǔ)能的原理是用低谷電驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)將空氣壓到儲(chǔ)氣室中,將壓縮熱儲(chǔ)存到儲(chǔ)熱系統(tǒng)中,發(fā)電時(shí)釋放高壓空氣,再經(jīng)過儲(chǔ)熱系統(tǒng)加熱,形成高溫高壓空氣,最后驅(qū)動(dòng)空氣進(jìn)行發(fā)電。

  江蘇金壇地下有數(shù)十個(gè)閑置的鹽穴,是儲(chǔ)存高壓空氣的理想場(chǎng)所。從2012年開始,清華大學(xué)盧強(qiáng)院士團(tuán)隊(duì)和華能江蘇公司與中鹽金壇公司合作,開啟鹽穴儲(chǔ)能項(xiàng)目研究,沿著“非補(bǔ)燃”,即不燒煤、不燒天然氣、實(shí)現(xiàn)零碳排放的工藝路線,探索壓縮空氣儲(chǔ)能電站。

  據(jù)介紹,金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國家試驗(yàn)示范項(xiàng)目是全球首個(gè)非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能電站項(xiàng)目和我國壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域唯一國家示范項(xiàng)目。同時(shí),兼具研制“世界最大非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的空氣透平”“世界上參數(shù)最高的多級(jí)離心式空氣壓縮機(jī)”“世界上單臺(tái)容量最大、溫度參數(shù)最高的油-氣換熱器”,是我國構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)。

  2022年5月26日,金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)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(bǔ)燃式電站效率高6個(gè)百分點(diǎn)。且該儲(chǔ)能電站具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),核心設(shè)備實(shí)現(xiàn)了100%國產(chǎn)化,立項(xiàng)和發(fā)布了26項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

  展望未來的應(yīng)用場(chǎng)景,梅生偉介紹,除了鹽穴,天然氣儲(chǔ)氣庫、煤礦航道等均有潛力建設(shè)大容量、大規(guī)模儲(chǔ)能電站。壓縮空氣儲(chǔ)能在源、網(wǎng)、荷三側(cè)都可以作為抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能的有益補(bǔ)充。


標(biāo)簽: 儲(chǔ)能清華大學(xué)電力系統(tǒng)  

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