對于這個問題,近日,國家能源大規(guī)模物理儲能技術(畢節(jié))研發(fā)中心給出了答案。
10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)壓縮子系統(tǒng)
10月12日,我國自主研發(fā)的首套10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng),經(jīng)過4000個小時的試驗運行正式并入畢節(jié)電網(wǎng)發(fā)電,標志著我國在電能存儲領域取得了重大進展。
電能如何大規(guī)模存儲一直是世界性的難題。目前世界上僅有德國、美國掌握該方面技術,但能量轉(zhuǎn)換率只達到45%和54%。并且德國、美國采取的是鹽穴壓縮空氣儲能,只有尋找到合適的鹽穴才能建造,受地理制約性較大。
工作人員介紹系統(tǒng)運行原理
國家能源大規(guī)模物理儲能技術(畢節(jié))研發(fā)中心科技發(fā)展部副部長張少朋介紹,畢節(jié)先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)采取的是儲蓄罐模式,不受地理條件制約,且是目前國際上容量最大、功能最全、測量范圍最寬的先進壓縮空氣儲能集成實驗與驗證平臺,最大儲能容量40千瓦時,最大出力10兆瓦,系統(tǒng)電效率為60.2%,能量轉(zhuǎn)率國際領先。
工作人員介紹系統(tǒng)運行原理
“夜晚城市用電量低,我們就從供電局購入富余電能,再用電對空氣進行加壓存儲在集氣匯管,到早上用電高峰期時,我們再將加壓空氣釋放出來帶動發(fā)電機進行發(fā)電,從而達到調(diào)峰作用。”張少朋介紹,該系統(tǒng)不僅可以吸納傳統(tǒng)化石能源的富余電能,還能吸納不穩(wěn)定的風電、光電等“新能源”電能,有效解決了棄光、棄風問題,提高了電能利用率。
蓄熱子系統(tǒng)冷熱水儲罐
據(jù)了解,該系統(tǒng)投資7000余萬元主要包括壓縮機組、膨脹機組、儲熱儲冷單元、集氣匯管單元以及調(diào)控室,除開商用以外還承擔了空氣儲能系統(tǒng)相關部件的科研與檢測。
同時,貴州電網(wǎng)公司畢節(jié)市郊供電局為推動該系統(tǒng)盡早并網(wǎng)發(fā)電專門投資了2400余萬,敷設電纜20余公里,將并網(wǎng)電源引入儲能研發(fā)中心。并設立電氣自動化專班長期守護中心電力線路,維護配網(wǎng)盤柜,調(diào)試定值及做好二次保護等工作,推動了系統(tǒng)提前并網(wǎng)發(fā)電。
“滿負荷狀態(tài)下一小時可發(fā)電1萬度,設計每天發(fā)電4萬度,可供3000戶家庭使用,相當于一個小城鎮(zhèn)的用電量。”張少朋說,未來這套技術大規(guī)模應用后,將極大避免電能的不必要浪費。
“這套系統(tǒng)不僅可以發(fā)電,還是個大型‘空調(diào)’,研發(fā)中心制冷制熱都靠它。”張少朋介紹,壓縮機產(chǎn)生壓縮熱,除系統(tǒng)自身需要的熱量外,其余熱量可用于建筑供暖,膨脹機出口低溫空氣可用于建筑供冷,起到調(diào)節(jié)作用。
儲氣子系統(tǒng)
未來,我國要實現(xiàn)碳達峰及碳中和的“雙碳目標”,如何高效利用大規(guī)模物理儲能是一條必經(jīng)之路。
“傳統(tǒng)壓縮空氣儲能依賴大型儲氣室和化石燃料,不適合我們這類‘缺油少氣’的國家。”張少朋說,我國研發(fā)的這套系統(tǒng)不依賴大型儲氣室和化石燃料,且擁有系統(tǒng)壽命長、系統(tǒng)效率高、單位成本低、儲能密度高、清潔無污染、適用范圍廣、建設周期短等優(yōu)勢,在助力碳達峰、碳中和目標上具有非常大的意義。
“未來,也許各地都會相繼出現(xiàn)該系統(tǒng)的身影。”張少朋自信地說。
原標題:提高電能利用率!我國首套空氣儲能系統(tǒng)在貴州畢節(jié)建成運行