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新型儲能規(guī)?;l(fā)展的“金壇樣本” ——國內(nèi)首臺壓縮空氣超級“充電寶”投運
日期:2022-07-11   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_gujianing 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
“自主攻克壓縮機(jī)設(shè)計制造和工程化應(yīng)用等難題,創(chuàng)建了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的非補燃壓縮空氣儲能技術(shù)體系,核心設(shè)備實現(xiàn)了100%國產(chǎn)化。”5月26日,我國首個鹽穴壓縮空氣儲能電站——江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目正式投運,實現(xiàn)世界上首次壓縮空氣零碳發(fā)電,該項目也是世界首個非補燃壓縮空氣儲能電站。

據(jù)中鹽金壇鹽化有限責(zé)任公司副總工程師王國華介紹,我國鹽穴資源分布廣泛,符合使用條件的有2000多個,其中被利用的有40多個,目前主要用于儲存天然氣和石油。如果盤活相關(guān)資源,預(yù)計“十四五”期間能實現(xiàn)1000萬千瓦的鹽穴儲能能力,鹽穴壓縮空氣儲能市場有望達(dá)到數(shù)千億元規(guī)模,還將帶動空氣壓縮機(jī)、換熱器、儲熱儲氣等相關(guān)設(shè)備的市場。

非補燃技術(shù)實現(xiàn)“零碳”發(fā)電


與國外已有的補燃式壓縮空氣儲能電站相比,該電站最大的創(chuàng)新點是在世界上首次采用非補燃技術(shù),壓縮空氣時產(chǎn)生的壓縮熱,不需要額外的燃料“助力”,可極大提高電能轉(zhuǎn)換效率,全過程無燃燒、無排放,真正實現(xiàn)壓縮空氣零碳發(fā)電,為“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)提供支撐。

東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司(以下簡稱“東方汽輪機(jī)”)為該項目提供核心裝備“空氣動力透平膨脹機(jī)”。該產(chǎn)品采用東方汽輪機(jī)最先進(jìn)的通流設(shè)計技術(shù),專門針對非補燃壓縮空氣儲能電站運行特性研發(fā)的空氣透平機(jī)組,機(jī)組現(xiàn)場啟動、變負(fù)荷、停機(jī)過程中,運行穩(wěn)定可靠,各運行參數(shù)指標(biāo)優(yōu)良,效率超過90%,為儲能、發(fā)電過程中的電—電轉(zhuǎn)化的高效性提供了重要保障。

同時,該機(jī)組針對儲能系統(tǒng)特殊性,創(chuàng)新啟動運行方式,兼顧機(jī)組的靈活性和安全性,實現(xiàn)電網(wǎng)的快速響應(yīng)要求。該項目還采用了整體式基架結(jié)構(gòu),大幅提高了安裝質(zhì)量,節(jié)省現(xiàn)場安裝時間,為壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

哈電集團(tuán)哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司(以下簡稱“哈電汽輪機(jī)”)作為重點設(shè)備供貨企業(yè),高質(zhì)量完成了該項目全部蓄熱換熱設(shè)備的研制任務(wù),其中油氣換熱器是目前世界上單臺容量最大、溫度參數(shù)最高的換熱器設(shè)備。此外,哈電汽輪機(jī)在核心設(shè)備——發(fā)夾式換熱器的設(shè)計開發(fā)過程中取得了多項技術(shù)突破,攻克了多項關(guān)鍵技術(shù)難題,整體技術(shù)水平達(dá)到國際領(lǐng)先。

上海奇眾閥門制造有限公司(以下簡稱“奇眾閥門”)為該項目配套了汽水、空氣側(cè)共556只閥門。其中,在空氣側(cè)大口徑安全閥及導(dǎo)熱油系統(tǒng)安全閥產(chǎn)品設(shè)計制造中,奇眾閥門反復(fù)論證特殊介質(zhì)的嚴(yán)苛工況要求,在選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計時突破技術(shù)瓶頸,不斷進(jìn)行試驗驗證,確保了產(chǎn)品在實際應(yīng)用中的良好性能。

壓縮空氣儲能規(guī)?;l(fā)展正當(dāng)時

抽水蓄能是目前最成熟的電力系統(tǒng)儲能方式,但是由于受到站址條件的制約,裝機(jī)容量和電站布局難以滿足新型電力系統(tǒng)的需求。壓縮空氣儲能是可以與抽水蓄能相媲美的新型儲能技術(shù)。

“我國壓縮空氣儲能雖起步較晚,但優(yōu)勢明顯,在有鹽穴的地方可以利用鹽穴,沒有鹽穴的地方依靠人工造穴,地質(zhì)限制小,具有規(guī)模大、啟動快等優(yōu)點,具備大規(guī)模建設(shè)的基礎(chǔ)。”中國工程院院士、中科院武漢巖土力學(xué)研究所研究員楊春和介紹說。

“壓縮空氣儲能作為儲能技術(shù)的主要手段之一,具有規(guī)模大、效率高、成本低、環(huán)保等優(yōu)點,可實現(xiàn)電力調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、旋轉(zhuǎn)備用、應(yīng)急響應(yīng)等儲能服務(wù),提升電力系統(tǒng)效率、穩(wěn)定性、安全性。”今年2月,中國能建數(shù)科集團(tuán)董事長萬明忠在山東泰安兩臺30萬千瓦壓縮空氣儲能創(chuàng)新示范項目可研評審會上接受中能傳媒記者采訪時說,該項目將采用中國能建自主研發(fā)的壓縮空氣儲能核心技術(shù),實現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)的100%國產(chǎn)化,建成一流的數(shù)字化儲能電站,具有創(chuàng)新性、實用性和經(jīng)濟(jì)性三大特點。

在電源側(cè),壓縮空氣儲能可以有效解決以風(fēng)、光為主的新型電力系統(tǒng)存在的波動性和間歇性等問題,提高新能源場站的電網(wǎng)友好性,提升可再生能源消納能力;在電網(wǎng)側(cè),大型壓縮空氣儲能電站提供調(diào)頻調(diào)峰、無功調(diào)節(jié)、旋轉(zhuǎn)備用、應(yīng)急電源、黑啟動等自身特性,提供電力輔助服務(wù);在用戶側(cè),壓縮空氣儲能可用作企業(yè)自備電廠,提供能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)臉屑~,實現(xiàn)電能削峰填谷,降低企業(yè)的用電成本。

“目前,壓縮空氣儲能電站還處于商業(yè)化發(fā)展初期,儲氣庫適宜選址受限、人工儲氣庫成本較高、電價政策尚不明朗。”中國電建西北院太陽能熱發(fā)電工程研究中心副主任牛東圣告訴中能傳媒記者,“十四五”期間,還需進(jìn)一步加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),持續(xù)推動壓縮空氣儲能規(guī)?;l(fā)展及項目布局,積極爭取電價政策支持。

原標(biāo)題:新型儲能規(guī)?;l(fā)展的“金壇樣本” ——國內(nèi)首臺壓縮空氣超級“充電寶”投運
 
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來源:中國電力報
 
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