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水溶開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，一個中型腔大約20萬至40萬立方米，相當(dāng)于500個標(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)的鹵水會發(fā)生結(jié)晶和再結(jié)晶過程，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，同時也可用于壓縮空氣儲能發(fā)電、鹽穴液流電池儲能等。

目前國內(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。“隨著鹽礦的開采，每年形成的鹽穴基本上是千萬立方米級別。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。

中鹽集團(tuán)從2005年就開始探索鹽穴的綜合利用。在加大制鹽技術(shù)更新的同時，通過不斷建設(shè)實(shí)踐和借鑒吸收國外成熟經(jīng)驗，形成了勘探、鉆井、設(shè)計、造腔、運(yùn)行及監(jiān)測等一整套鹽穴儲氣庫建設(shè)技術(shù)，為拓展鹽穴綜合利用業(yè)務(wù)打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。

2018年，中鹽集團(tuán)聯(lián)合中國華能、清華大學(xué)正式開始金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站的工程建設(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。這標(biāo)志著我國鹽穴壓縮空氣儲能技術(shù)取得了重大突破，也是新型儲能技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的重要里程碑。

鹽穴壓縮空氣儲能是利用巨大腔穴，在電網(wǎng)低谷時將空氣壓縮到鹽穴中，用電高峰時再釋放壓縮空氣發(fā)電，從而實(shí)現(xiàn)削峰填谷，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。

該項目創(chuàng)造了多項世界紀(jì)錄，核心設(shè)備實(shí)現(xiàn)100%國產(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McIntosh電站高出7個百分點(diǎn)，達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

與此同時，該項目采用了世界首創(chuàng)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)“非補(bǔ)燃”技術(shù)，在充放電過程中不需要補(bǔ)充化石燃料，夯實(shí)了新型儲能的“綠色”底色。

加速推動新能源并網(wǎng)消納

“雙碳”目標(biāo)下，我國能源電力行業(yè)處于構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)過程中。而光伏、風(fēng)電等新能源存在間歇性、波動性的先天缺陷。為了提高新能源的電網(wǎng)友好性、加速并網(wǎng)消納，儲能的地位迅速突出。

鹽穴壓縮空氣儲能技術(shù)是消納大規(guī)模新能源，建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)以及能源互聯(lián)網(wǎng)的顛覆性技術(shù)，對促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)升級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能作為首臺套項目，核心設(shè)備國產(chǎn)化率100%，很好地帶動了國內(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，為我國壓縮空氣儲能的后續(xù)發(fā)展以及新型儲能方式的探索，提供了技術(shù)支撐和參照。

據(jù)悉，金壇鹽穴壓縮空氣儲能項目一期工程發(fā)電裝機(jī)60兆瓦，儲能容量300兆瓦時，一個儲能周期可存儲電量30萬度電，可滿足6萬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，鹽穴壓縮空氣儲能的應(yīng)用還有更大的想象空間。“當(dāng)我們的儲能容量、儲存熱量和儲存勢能更多的時候，項目還將具備壓縮空氣、熱量、熱水以及冷源的供應(yīng)。”中鹽華能儲能科技公司負(fù)責(zé)人表示，“未來我們的項目將成為一個綜合能源供應(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)已采取多項措施，推動鹽穴綜合利用加速發(fā)展。與中國地質(zhì)調(diào)查局合作，對全國鹽穴資源開展普查，統(tǒng)籌規(guī)劃鹽穴資源的開發(fā)利用。加強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)的推廣和應(yīng)用，在陜西榆林等地開啟了新的鹽穴壓縮空氣儲能項目。深化前沿研究，與清華大學(xué)、中國科學(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：語謙】