用空氣發電 中國能建“能儲一號”探索綠色發展新路徑
文章來源：中國能源建設集團有限公司 發布時間：2025-06-23
6月19至20日，國務院國資委新聞中心“走進新國企——品牌引領·智鏈未來”融媒體采訪團造訪中國能源建設集團有限公司（以下簡稱“中國能建”），探訪中國能建“研投建營數”一體化的“能儲一號”又一代表性工程——山東泰安350兆瓦壓縮空氣儲能創新示范電站，領略數智科技賦能的魅力，探尋新質生產力的足跡。
踐行“雙碳”戰略 助力電網“削峰填谷”
在山東泰安項目現場，一座規模宏大的能源新地標正在拔地而起。該項目由中國能建數科集團主體投資建設，一期1臺350兆瓦鹽穴型非補燃式壓縮空氣儲能電站，設計儲能充電8小時，釋能發電4小時（預留容量可延長至6小時，屬于可擴容長時儲能），年發電量高達4.6億度，相當于20多萬家庭一年的生活用電。憑借其單機功率世界領先的地位以及顯著的綜合效益，該項目已入選2023年山東省新型儲能示范項目、2024年山東省重大項目名單和2024年山東省新舊動能轉換重大產業攻關項目。
作為世界在建的最大單機功率壓縮空氣儲能項目、中國能建首個商業化壓氣儲能項目，山東泰安項目不僅是中國能建在壓縮空氣儲能領域實現從“0到1”原創突破和“1到100”規模化應用雙向突破的典范，更是盤活當地廢棄鹽穴資源、帶動傳統產業升級的生動實踐。項目建成投產后，將極大提高區域電網供電可靠性，為山東省構建新型電力系統和泰安市打造千萬千瓦級儲能基地注入強勁動力，有力助推“雙碳”目標的實現。
空氣看不見摸不著，到底如何儲存能量？山東泰安項目經理劉少勇給記者打了一個生動的比方：“用電低谷時，富余的電能驅動‘打氣筒’，將空氣壓縮至‘氣球’里形成高壓狀態。”
這里的“氣球”，就是鹽穴、人工硐室等密封儲氣庫。山東泰安項目核心技術在于巧妙利用地下廢棄鹽穴作為儲氣庫。空氣壓縮過程中產生的熱量，則以熱水、熔鹽等形態儲存在地面的儲熱罐中。用電高峰時，儲氣庫會釋放所儲存的高壓空氣、儲熱罐釋放所儲存的熱量。這時，高壓空氣被加熱，使其具有極大的膨脹力來驅動空氣透平發電機組，就像吹動風電機組的“大風車”一樣，產生電能向電網供電。這一過程有效實現了電網的“削峰填谷”，顯著提升了電網調節能力和對風電、光伏等波動性新能源的消納能力。
“智”創世界紀錄 攻克關鍵核心技術
面對“單機大容量”帶來的技術挑戰，中國能建依托“揭榜掛帥”機制，匯聚國內頂尖科研院所和設備廠商力量，成功攻克了一系列核心技術難題，實現了關鍵設備100%國產化，在系統集成、關鍵工藝、裝備裝置、儲氣技術、智能運維等方面取得重大突破。
單機功率350兆瓦是什么概念？“我們把泰安項目當成一個巨大的充電寶，可以給一整個中小型城市持續供電5小時。”項目公司董事長陶剛解釋。在此之前，壓氣儲能的建設規模徘徊在幾十兆瓦區間，已投入商運最高的是60兆瓦的江蘇金壇項目。今年1月9日，中國能建投資建設的世界首座300兆瓦壓縮空氣儲能示范工程“能儲一號”全容量并網發電，創下單機功率、儲能規模和轉換效率三個世界紀錄。而泰安在建的350兆瓦項目標志著中國能建在壓縮空氣儲能領域再攀新高峰。
談起為何主動選擇“啃硬骨頭”，研發如此大功率、大容量的壓氣儲能項目，陶剛告訴記者：想要調節整個區域電網的電力波動，需要儲能達到一定規模。而同樣作為長時大容量儲能，壓氣儲能比抽水蓄能選址更靈活、建設周期更短；且350兆瓦級可有效降低工程造價、提升轉換效率、帶動傳統裝備制造轉型升級，特別是便于電網靈活性調配。
值得一提的是，目前世界上大部分已投運的鹽穴型壓氣儲能電站，在發電環節都需要額外的化石能源來加熱空氣，這個過程叫“補燃”，污染以及熱量損失不可避免。而“能儲一號”湖北應城項目和山東泰安項目在熱量收集利用環節集中攻關，首次通過內循環實現了“非補燃”，不需要任何化石燃料，因此不產生任何污染。“不僅無污染，大自然空氣進入我們電站系統，經過溫度壓力的變化，甚至還能得到過濾，去掉一些粉塵雜質。”劉少勇告訴記者，“相當于一個‘大型空氣凈化器’！”
打造“能儲一號” 領航壓氣儲能產業
作為多領域攻關成果的聚合，“能儲一號”泰安項目的優勢還不止于此。
山東省巖鹽礦在開采礦山主要集中分布于大汶口盆地內，盆地巖鹽礦床分布在岱岳區馬莊鎮和肥城市邊院鎮，總面積45平方公里，埋深800米--1500米之間，探明儲量75億噸。過去為保持地質穩定，需要注水實現壓力平衡。“現在，我們將鹽礦開采留下的廢棄空腔開發成儲氣庫，”數科集團深地技術公司副總經理李景翠指出，“既降低了安全風險與維護成本，也是將傳統產業‘再激活’。”
泰安的鹽穴如同復雜扭曲的“地下迷宮”。面對鹽穴“腔體九曲回腸、沉渣堆積如山、極窄礦柱遮擋”的復雜構造，泰安項目首創“刮渣+破巖+聲吶測腔”三步走工藝，突破了大斜度井的測腔瓶頸，首次清晰地看清了隱藏腔群的真實形狀和位置，解決了世界級勘探難題，為注采井的精確定位奠定基礎。
項目首次突破千米深層超大尺寸鉆完井技術，成功攻克千米深地超大尺寸鉆井世界級難題，在相當于300層樓深的地下，以“手術刀級”精度控制井眼軌跡，用“穿針引線”的功夫鉆成巨型能源通道——這條打破常規尺度的“深地大動脈”，為全球在建的最大單機功率壓縮空氣儲能項目建設提供關鍵支撐，樹立深地工程領域新里程碑。
同時，項目巧用“高位注氣、低位排鹵”妙招，實現在極端傾斜、沉渣深厚的條件下，高效、徹底地將底部的鹵水“抽干榨凈”，成功解決了復雜地形帶來的排鹵難題。
據了解，天然鹽穴在山東、湖北、江蘇、山東、江西、云南等省份都有廣泛分布，傳統開發的鹽穴儲氣庫，多采用單井單腔模式，但中國的實際情況是90%以上鹽穴資源屬于水平對接和壓裂連通類型，地質條件更為復雜。“能儲一號”的成功驗證，極具推廣價值，可有效推動我國90%以上的鹽穴資源再利用。“這是重大的突破，相當于把沉睡的資源盤活了！”深地技術專家萬繼方說。
而在天然鹽穴較少的地區，專家們探索出建造地下人工硐室儲氣、熔鹽參與儲熱的解決方案。在甘肅酒泉，另一個世界首創——世界首個地下人工硐室型300兆瓦級壓縮空氣儲能項目正在施工。
如今，壓氣儲能技術路線逐漸打通，在能源清潔化、低碳化的全球浪潮下，壓氣儲能的市場前景無限寬廣。負責人向記者透露：“能儲一號”項目興建期間，已經有美國、荷蘭、南非等國投資方或能源主管部門對“能儲一號”表達了興趣；雖然多國有過相關研究與實踐，但真正讓“非補燃”的先進技術路線工程化落地，中國還是頭一個。
“未來，我們希望以技術為核心，向世界輸出包含上下游產業鏈的整體方案，讓壓氣儲能成為中國綠色能源的一張名片。”陶剛說。
【責任編輯：韓夢圓】
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