作者段跃初
在当今时代,能源的高效利用与稳定供应是全球发展的关键所在。随着新能源技术的飞速发展,如太阳能、风能等,其发电的波动性、间歇性和随机性问题也逐渐凸显,这使得储能技术成为了能源领域研究的热点与焦点。而在众多储能技术中,压气储能正以其独特的优势和巨大的潜力,为能源的稳定供应描绘着新的蓝图。
1月9日,中国能建投资建设的“能储一号”全球首座 300 兆瓦级压气储能示范工程在湖北应城全容量并网发电,这无疑是能源领域的一座重要里程碑。压气储能电站的工作原理蕴含着精妙的科学智慧。在用电低谷时段,此时电网中的电能相对充裕,利用这些富余的电能驱动压缩机运转,将空气进行压缩,然后将其输送并储存到特定的地下储气库中,像盐穴、人工硐室等,这些地方因其良好的密封性和稳定性成为理想的储气场所。而当用电高峰来临,电网负荷急剧增加时,地下储气库中储存的高压空气便被释放出来,与此同时,储热罐也同步释放之前储存的热量。高压空气在吸收热量后,获得了强大的膨胀力,进而驱动空气透平发电机组快速运转,产生电能并输送回电网,有效地缓解了高峰时段的供电压力,保障了电力的稳定供应。
“能储一号”项目展现出了令人瞩目的技术实力和创新成果。它创造了三项世界纪录:单机功率高达 300 兆瓦级,储能规模达到 1500 兆瓦时,转换效率也处于领先水平,同时实现了关键核心装备和深地空间利用产品 100%国产化,这标志着我国在压气储能技术领域已经达到了世界领先地位,摆脱了对国外技术和装备的依赖,为我国能源安全提供了坚实的保障。
该项目还具备一系列突出的特点,被形象地概括为“深、大、长、绿”。其最深处可达 600 米,这样的深度为储气提供了稳定且安全的环境;大功率大容量更是刷新了纪录,单机功率 300 兆瓦级,储能容量 1500 兆瓦时,地下储气库体积达 70 万立方米,相当于 260 个标准游泳池,单个承压球罐容积达 3500 立方米,直径 19 米,位居世界之最;长时储能效果显著,每天能够蓄能 8 小时、释能 5 小时,并且使用寿命长达 30 年以上,为长期稳定的能源供应提供了有力支撑;全程无化石燃料参与,预计年发电量接近 5 亿千瓦时,每年将节约标煤超 15 万吨,这对于减少碳排放、应对气候变化具有重要意义,有力地推动了我国能源向绿色、低碳方向转型。
从更广泛的领域来看,压气储能技术的发展前景一片光明。随着全球对清洁能源的追求不断升温,储能技术的需求也日益增长。压气储能凭借其大规模储能的能力、相对较长的使用寿命以及逐渐降低的成本优势,有望在未来能源体系中占据重要地位。它可以与太阳能、风能等新能源发电设施配套使用,将不稳定的电能进行有效存储和调节,提高能源利用效率,增强电网的稳定性和可靠性。此外,在工业用电、分布式能源系统等领域,压气储能也具有广阔的应用空间,能够为不同场景下的能源需求提供灵活、高效的解决方案,助力全球能源的可持续发展,为人类创造一个更加清洁、稳定、高效的能源未来。