赋能地下盐穴助力高效用能(经济聚焦·一线看储能②)

光山新闻网 采集侠 2023-02-06 08:50:08
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赋能地下盐穴助力高效用能(经济聚焦·一线看储能②)

 

  图①:江苏金坛盐穴压缩空气储能电站。
  夏晨希摄(影像中国)
  图②:压缩空气储能原理示意图。
  汉 青制图(星球研究所)

 

  核心阅读

  用电低谷时压缩空气,存储在地下;用电高峰时释放空气,每小时能发电6万千瓦时。在江苏常州金坛区,依托“非补燃”技术,金坛盐穴压缩空气储能电站全年可节约标准煤3万吨,减少二氧化碳排放超6万吨,并为江苏电网提供±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,我们身边看不见也摸不着的空气,也有同样的功能?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试验示范项目,2022年5月26日,这个“非补燃”压缩空气储能电站正式投产。

  压缩空气如何实现储能和放电?如何发挥价值?有哪些发展前景?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。然而此时,电站内并没有电——它以另外两种能量形式储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,我们就开始给‘充电宝’充电。”中盐华能储能科技有限公司综合事务部主任韩月峰介绍,这个过程好比给气球打气——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就是“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。

  压缩空气的过程中,空气温度会增加到300多摄氏度。为了保证系统运行的安全,需要将高温高压空气冷却到40摄氏度左右的常温高压空气。这些热量并没有被浪费掉,而是被换热器“取”出来储存在导热油之中,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立即忙碌起来。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,在用电高峰期供居民使用。

  在纵横分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,通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始发电;10分钟后,发电机组达到60兆瓦的满负荷运转状态;14时30分,发电机组解列,发电作业顺利完成。

  “在用电低谷时把空气压缩,存储在地下盐穴,完成一次充电的周期为8小时;在用电高峰时,释放高压空气,每小时能发电6万千瓦时,可以连续发电5个小时,发电量可达30万千瓦时。”韩月峰介绍。

  具有哪些创新?

  采用“非补燃”技术,电能转换更环保

  由中盐集团、中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,可为江苏电网提供±6万千瓦调峰能力。电站投产后不久,江苏迎来了炎热夏季。电站在7、8月间响应约40次调峰指令,其中8月份连续响应23天,甚至一天内灵活切换、多次响应,为迎峰度夏保供电贡献了力量。