鹽穴變身“充電寶” 壓縮空氣儲(chǔ)能賦能地下空間
文章來(lái)源：中國(guó)網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間：2024-05-08
采完鹽礦后的地下鹽穴有了新用途。在常州市金壇區(qū)，由中鹽集團(tuán)、中國(guó)華能集團(tuán)和清華大學(xué)三方共建的金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站，以世界首創(chuàng)的“非補(bǔ)燃”技術(shù)，將閑置的地下空間變成了綠色“充電寶”。
金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站廠區(qū)
藏身地下的巨型綠色“充電寶”
鹽穴是在較厚的鹽層或鹽丘中通過(guò)水溶開(kāi)采的方式采礦后形成的地下空腔。
這些空腔位于地下1000米左右，容積巨大，一個(gè)中型腔大約20萬(wàn)至40萬(wàn)立方米，相當(dāng)于500個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池；空腔內(nèi)壁附著氯化鈉晶體，承壓能力強(qiáng)，達(dá)到十幾MPa，相當(dāng)于醫(yī)用氧氣鋼瓶的數(shù)倍；氣密性好，還有自修復(fù)功能：腔內(nèi)的鹵水會(huì)發(fā)生結(jié)晶和再結(jié)晶過(guò)程，修復(fù)好裂縫。
鹽穴的這些特性，使它適用于多種物資的存儲(chǔ)，同時(shí)也可用于壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)電、鹽穴液流電池儲(chǔ)能等。
目前國(guó)內(nèi)的鹽穴大部分處于閑置狀態(tài)，每年鹽穴體積還在繼續(xù)增加。“隨著鹽礦的開(kāi)采，每年形成的鹽穴基本上是千萬(wàn)立方米級(jí)別。如果不利用的話，也是一種浪費(fèi)。”中鹽金壇鹽化有限責(zé)任公司技術(shù)部負(fù)責(zé)人說(shuō)。
中鹽集團(tuán)從2005年就開(kāi)始探索鹽穴的綜合利用。在加大制鹽技術(shù)更新的同時(shí)，通過(guò)不斷建設(shè)實(shí)踐和借鑒吸收國(guó)外成熟經(jīng)驗(yàn)，形成了勘探、鉆井、設(shè)計(jì)、造腔、運(yùn)行及監(jiān)測(cè)等一整套鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)技術(shù)，為拓展鹽穴綜合利用業(yè)務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2018年，中鹽集團(tuán)聯(lián)合中國(guó)華能、清華大學(xué)正式開(kāi)始金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站的工程建設(shè)，于2021年9月建成發(fā)出“第一度電”，2022年5月正式并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng)。這標(biāo)志著我國(guó)鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)取得了重大突破，也是新型儲(chǔ)能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的重要里程碑。
鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能是利用巨大腔穴，在電網(wǎng)低谷時(shí)將空氣壓縮到鹽穴中，用電高峰時(shí)再釋放壓縮空氣發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)削峰填谷，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。
該項(xiàng)目創(chuàng)造了多項(xiàng)世界紀(jì)錄，核心設(shè)備實(shí)現(xiàn)100%國(guó)產(chǎn)化，電-電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了60%以上，比業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的美國(guó)McIntosh電站高出7個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
與此同時(shí)，該項(xiàng)目采用了世界首創(chuàng)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)“非補(bǔ)燃”技術(shù)，在充放電過(guò)程中不需要補(bǔ)充化石燃料，夯實(shí)了新型儲(chǔ)能的“綠色”底色。
加速推動(dòng)新能源并網(wǎng)消納
“雙碳”目標(biāo)下，我國(guó)能源電力行業(yè)處于構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)過(guò)程中。而光伏、風(fēng)電等新能源存在間歇性、波動(dòng)性的先天缺陷。為了提高新能源的電網(wǎng)友好性、加速并網(wǎng)消納，儲(chǔ)能的地位迅速突出。
鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)是消納大規(guī)模新能源，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)以及能源互聯(lián)網(wǎng)的顛覆性技術(shù)，對(duì)促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)升級(jí)和保障能源電力可持續(xù)發(fā)展，具有十分重大的意義。
“在項(xiàng)目正式進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行的將近兩年里，我們已經(jīng)儲(chǔ)發(fā)350次，調(diào)峰電量2.3億度，很好地支撐了電網(wǎng)的迎峰度夏、迎峰度冬以及用電安全保供。”中鹽華能儲(chǔ)能科技有限公司綜合事務(wù)部負(fù)責(zé)人稱。
他還表示，金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能作為首臺(tái)套項(xiàng)目，核心設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率100%，很好地帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)相關(guān)制造業(yè)的發(fā)展，形成了一系列專利標(biāo)準(zhǔn)體系，培養(yǎng)一大批人才，為我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能的后續(xù)發(fā)展以及新型儲(chǔ)能方式的探索，提供了技術(shù)支撐和參照。
據(jù)悉，金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目一期工程發(fā)電裝機(jī)60兆瓦，儲(chǔ)能容量300兆瓦時(shí)，一個(gè)儲(chǔ)能周期可存儲(chǔ)電量30萬(wàn)度電，可滿足6萬(wàn)居民一天的用電需求。
基于金壇地區(qū)豐富的地下鹽層資源，鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能的應(yīng)用還有更大的想象空間。“當(dāng)我們的儲(chǔ)能容量、儲(chǔ)存熱量和儲(chǔ)存勢(shì)能更多的時(shí)候，項(xiàng)目還將具備壓縮空氣、熱量、熱水以及冷源的供應(yīng)。”中鹽華能儲(chǔ)能科技公司負(fù)責(zé)人表示，“未來(lái)我們的項(xiàng)目將成為一個(gè)綜合能源供應(yīng)基地，為周邊區(qū)域的工業(yè)園區(qū)提供多能源供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域綜合發(fā)展。”
據(jù)悉，中鹽集團(tuán)已采取多項(xiàng)措施，推動(dòng)鹽穴綜合利用加速發(fā)展。與中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局合作，對(duì)全國(guó)鹽穴資源開(kāi)展普查，統(tǒng)籌規(guī)劃鹽穴資源的開(kāi)發(fā)利用。加強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)的推廣和應(yīng)用，在陜西榆林等地開(kāi)啟了新的鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。深化前沿研究，與清華大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院、南方科技大學(xué)等多所高校和科研院所合作，積極打造鹽穴綜合利用原創(chuàng)技術(shù)策源地。
【責(zé)任編輯：語(yǔ)謙】
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