齐鲁网·闪电新闻5月1日讯 4月30日,我国具有完全自主知识产权的300兆瓦先进压缩空气储能电站在肥城正式并网发电,标志着全球压气储能电站正式迈入300兆瓦级单机商业化时代。
中国科学院工程热物理研究所所长、研究员陈海生介绍说:“是国际先进压缩空气储能领域的一个新的里程碑。电站投入运行之后,每年可发电6亿度左右,可供100万居民使用,年减少煤耗19万吨,减少二氧化碳排放49万吨左右。”
近年来,风电和光伏等新能源发展迅速,但“靠天吃饭”导致发电忽高忽低,给电网安全运行带来挑战。为解决这一难题,中科院陈海生团队开展攻关,让压气储能电站充当起新能源和电网之间的“调节器”和“稳定器”。用电低谷时,把空气压缩成高压空气储备能源;用电高峰时,再通过高压空气膨胀发电。
中国科学院工程热物理研究所储能研发中心高级工程师侯虎灿告诉记者:“形象地把它作为空气充电宝,一个充电过程,一个放电过程。利用电网上的电来推动我们的压缩机工作,把大气加压到一个中压状态。在放电过程当中,空气的推力会推动(发电机)叶片旋转,把电再送到电网上去。”
一压一放,空气就能发电。而更令人意想不到的是,它的储气罐,竟然是肥城地下千米的废弃盐穴。
中国科学院工程热物理研究所储能研发中心副主任李文说:“这个深度刚好适用的压力范围在100公斤左右,比较适合进行压缩空气储能,岩层比较深、可以做比较大的容腔,同时上下还有岩层进行保护,它的密封性、完整性,这也是第二个优势。”
肥城市委书记张莉告诉记者:“过去盐穴这样一个资源没有进行充分地利用,了解到专家团队正在对大规模储能进行研发,真正把我们的资源充分地利用到位。”
废弃盐穴变身天然储气罐,大大节省了建设成本。但是要把高压空气从地下千米释放出来,过去需要燃烧化石燃料加热膨胀,才能产生更大的推力推动发动机工作。为了实现零碳排放,科研团队研发了蓄热换热技术。
中国科学院工程热物理研究所所长、研究员陈海生向记者介绍:“将压缩过程中产生的压缩热能通过高效的蓄热化热器回收并在蓄换器中存储,通过化热器将存储的热能回收,产生高温高压的空气来驱动膨胀机发电。 ”
压缩机、蓄热换热器、膨胀机和集成控制是系统高效运行的关键,科研团队连续20年攻关,将转换效率从最初的50%左右提升到目前的72.1%,也就是每存储1度电,可以发出0.72度,发一度电成本只需0.8元,实现盈利。肥城300MW先进压缩空气储能电站也成为全球规模最大、效率最高、成本最低的300MW先进压缩空气储能电站。
活动结束后,中国科学院工程热物理研究所产业化部部长纪律告诉记者:“未来可以实现大规模商业化推广,有效提升区域电网的调峰能力,促进风电、光伏等新能源消纳,为实现“双碳”目标提供强力支撑。”