近日，由電建新能源集團投資開發(fā)的中電建肥城2×300MW（一期）鹽穴壓縮空氣儲能電站示范項目（以下簡稱肥城壓儲項目）可行性研究報告順利通過審查，標志著中國電建在壓縮空氣儲能領(lǐng)域邁開重大一步。
該項目是目前全國規(guī)劃總裝機容量最大的壓縮空氣儲能項目，已申報國家新型儲能試點示范，該項目同時也是山東省重點推進項目，已成功納入山東省2023年度新型儲能入庫(第一批)優(yōu)選項目。項目一期規(guī)模為2×300MW/1800MWh，遠期規(guī)劃分三期共5×300MW/1800MWh。項目建設(shè)將助力山東泰安構(gòu)建“中國儲能之都”。
變廢為寶，用廢棄鹽穴打造綠色“充電寶”
近年來，國家加快推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，我國新能源實現(xiàn)跨越式發(fā)展，開發(fā)利用規(guī)模穩(wěn)居世界第一，但同時也對電力電量實時平衡、電網(wǎng)系統(tǒng)安全平穩(wěn)提出了更高要求。因此，建設(shè)大規(guī)模儲能發(fā)電設(shè)施，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，實現(xiàn)“雙碳”目標的迫切需求。
壓縮空氣儲能是一項長時、高效、具有本質(zhì)安全的物理儲能技術(shù)，是大規(guī)模儲能的重要方向。具有動態(tài)吸收能量并適時釋放的特點，能夠有效彌補風光發(fā)電的間歇性、波動性，是解決棄風、棄光的有效途徑之一，是新能源發(fā)電領(lǐng)域的重要補充。作為一種新型儲能技術(shù)，鹽穴壓縮空氣儲能可以實現(xiàn)“廢地利用”，顯著降低原材料、用地等方面的成本。
鹽穴，即鹽礦開采后留下的礦洞，其特有的密閉性、穩(wěn)定性、自修復性等特征是天然優(yōu)越的儲氣庫，是儲存高壓空氣的理想場所。鹽穴儲能是通過鹽穴壓縮空氣儲能技術(shù)實現(xiàn)的，該技術(shù)是用電網(wǎng)過剩或非峰值電能將空氣壓縮至高壓狀態(tài)，并儲存至地下鹽穴；在負荷高峰時，再將壓縮空氣加以釋放做功發(fā)電。
泰安市大汶口盆地巖鹽礦床是山東省內(nèi)發(fā)育的中新生代盆地之一。肥城壓儲項目作為公司首個壓縮空氣儲能項目，充分利用泰安市肥城地區(qū)豐富的廢棄鹽穴資源，選址在魯中先進壓縮空氣儲能重點區(qū)的泰安市肥城經(jīng)開區(qū)儲能產(chǎn)業(yè)園，首創(chuàng)基于沉渣空隙鹽穴儲氣庫的寬工況大規(guī)模中溫先進絕熱壓縮空氣儲能工藝路線，儲氣庫采用當?shù)刎S富的巖鹽開發(fā)利用后形成的地下鹽腔作為壓縮空氣儲能電站的儲氣庫，變廢為寶。
綠色發(fā)展，用非補燃技術(shù)實現(xiàn)零碳排放
壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以分為補燃式和非補燃式兩類。
肥城壓儲項目采用300兆瓦級大容量非補燃先進絕熱壓縮空氣儲能技術(shù)，擬安裝2套單機容量為300MW/1800MWh的壓縮空氣儲能系統(tǒng)，充電時長8h，發(fā)電時長為6h，設(shè)計電電效率≥70%。
肥城壓儲項目最大的創(chuàng)新點之一是采用了非補燃技術(shù)，發(fā)電全程“零”燃料消耗，不會產(chǎn)生溫室氣體排放和污染物，對環(huán)境十分友好；在壓縮空氣發(fā)電過程中不依賴外界能源，從而實現(xiàn)零碳排放。
在夜晚電力較為富余時，電站會利用多級壓縮機，將空氣壓縮注入地下鹽穴，氣壓達到12—17兆帕，完成電能到空氣壓力勢能的轉(zhuǎn)換。壓縮空氣過程中會產(chǎn)生大量的熱能，通過熱交換設(shè)備將熱能儲存在幾個巨大的儲熱裝置中，實現(xiàn)能量的存儲轉(zhuǎn)化。
到了白天電力需求較大時，壓縮空氣被釋放出來，經(jīng)儲熱裝置中的熱能加熱后，成為了數(shù)百攝氏度的高溫高壓氣，進入空氣透平發(fā)電，完成空氣壓力勢能到電能的轉(zhuǎn)換。
膨脹釋能過程中，儲存在鹽穴中的高壓壓縮空氣通過氣水換熱器加熱到210℃，進入膨脹機推動其做功，帶動發(fā)電機發(fā)電。透平發(fā)電機采用三段膨脹，中間再熱的型式。高溫水罐中的高溫水與壓縮空氣換熱后降至50℃，存儲至低溫水罐。
多了熱交換，少了燃氣加熱，一進一出后，壓縮空氣儲能工程的電能轉(zhuǎn)換效率提升至70%以上，并且全過程無燃燒、無排放。
尊重自然，順應(yīng)自然，保護自然。項目通過各類環(huán)境保護措施設(shè)計，依托當?shù)佧}穴原始地貌和自然條件，規(guī)劃打造綠色環(huán)保示范電站，帶動和促進當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展，分享國家能源發(fā)展紅利，真正把廢棄鹽穴變成金山銀山，實現(xiàn)環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一。
電建建造，用電建能力樹立儲能典范
電建建造，事耀民生，業(yè)潤社會。
中國電建作為“中國建造”的排頭兵，擁有“投建營”一體化優(yōu)勢和能源電力規(guī)劃設(shè)計前端優(yōu)勢。
精工良建、品臻致遠。實現(xiàn)鹽穴壓縮空氣儲能發(fā)電，理論推導看似簡單，但是將原理圖轉(zhuǎn)化為工程應(yīng)用卻并非易事，每一步都凝結(jié)著整個開發(fā)團隊的縝密思考和辛勤付出。
作為業(yè)主單位，電建新能源集團肩負推動中國電建新能源業(yè)務(wù)實現(xiàn)高質(zhì)量、跨越式發(fā)展的使命。“我們將致力于將肥城壓儲項目建設(shè)成為現(xiàn)代、環(huán)保、高效、節(jié)能的國內(nèi)一流新型儲能標桿電站，成為集團科技創(chuàng)新、示范應(yīng)用的平臺，做到技術(shù)經(jīng)濟指標最優(yōu)、綜合競爭力最強”，電建新能源集團副總經(jīng)理沈春勇說。
作為《壓縮空氣儲能電站設(shè)計規(guī)范》、《壓縮空氣儲能電站可行性研究報告編制規(guī)程》等多項重要團體標準規(guī)范的編制方和本項目的可研編制單位，中國電建河北院表示，將統(tǒng)籌考慮“廠區(qū)布置規(guī)整、工藝流程順暢、電氣出線短捷、供氣管道合理、人文景觀與廠房協(xié)調(diào)統(tǒng)一、同時兼顧長遠發(fā)展”等6大亮點，打造高效節(jié)能、環(huán)境友好、指標先進的花園式示范電站。
“電建建造”賦能“電建智造”。
“打造‘數(shù)字驅(qū)動，能創(chuàng)未來’的數(shù)字孿生智能電站，也是我們的追求，”電建新能源集團新能源與儲能研究院負責人介紹，“我們將設(shè)置一鍵啟停功能，將肥城壓縮空氣儲能電站真正建成少人巡檢，無人值守，智能生產(chǎn)、智慧運營的數(shù)字化電站。”
電建新能源集團山東分公司作為項目的開發(fā)實施主體表示，將持續(xù)加大工作力度，不斷強化工作力量，加強與各參建單位的溝通合作，全力以赴推動項目早日開工、早日并網(wǎng)、早日發(fā)電，助力肥城地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，助力國家新型電力系統(tǒng)建設(shè)。
蓋聞壓縮空氣儲能之技術(shù)，起于昔日之機械蒸汽，承此脈絡(luò)，蓄能待發(fā)。其法乃借電力之威，驅(qū)空氣之舟，藏于地宮，待時而發(fā)。若此，彼時之棄風棄光，皆可收而儲之，以備不時之需。
善用自然的力量，讓能量穿越時空。
電建新能源集團始終心懷“國之大者”,秉持高效清潔、綠色低碳的理念，保持奮進姿態(tài)，為早日實現(xiàn)“雙碳”目標貢獻央企擔當，為美麗中國、綠色中國貢獻央企力量。
作者：田歡
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