鹽穴變身“充電寶” 壓縮空氣儲能賦能地下空間
文章來源：中國網 發布時間：2024-05-08
采完鹽礦后的地下鹽穴有了新用途。在常州市金壇區，由中鹽集團、中國華能集團和清華大學三方共建的金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站，以世界首創的“非補燃”技術，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
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，相當于500個標準游泳池；空腔內壁附著氯化鈉晶體，承壓能力強，達到十幾MPa，相當于醫用氧氣鋼瓶的數倍；氣密性好，還有自修復功能：腔內的鹵水會發生結晶和再結晶過程，修復好裂縫。
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電、鹽穴液流電池儲能等。
目前國內的鹽穴大部分處于閑置狀態，每年鹽穴體積還在繼續增加。“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。”中鹽金壇鹽化有限責任公司技術部負責人說。
中鹽集團從2005年就開始探索鹽穴的綜合利用。在加大制鹽技術更新的同時，通過不斷建設實踐和借鑒吸收國外成熟經驗，形成了勘探、鉆井、設計、造腔、運行及監測等一整套鹽穴儲氣庫建設技術，為拓展鹽穴綜合利用業務打下了堅實基礎。
2018年，中鹽集團聯合中國華能、清華大學正式開始金壇鹽穴壓縮空氣儲能電站的工程建設，于2021年9月建成發出“第一度電”，2022年5月正式并網實現商業運營。這標志著我國鹽穴壓縮空氣儲能技術取得了重大突破，也是新型儲能技術商業化應用的重要里程碑。
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電，從而實現削峰填谷，提升電網調節能力。
該項目創造了多項世界紀錄，核心設備實現100%國產化，電-電轉換效率達到了60%以上，比業內最先進的美國McIntosh電站高出7個百分點，達到了國際領先水平。
與此同時，該項目采用了世界首創的具有自主知識產權“非補燃”技術，在充放電過程中不需要補充化石燃料，夯實了新型儲能的“綠色”底色。
加速推動新能源并網消納
“雙碳”目標下，我國能源電力行業處于構建以新能源為主體的新型電力系統過程中。而光伏、風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友好性、加速并網消納，儲能的地位迅速突出。
鹽穴壓縮空氣儲能技術是消納大規模新能源，建設堅強智能電網以及能源互聯網的顛覆性技術，對促進我國能源結構升級和保障能源電力可持續發展，具有十分重大的意義。
“在項目正式進入商業化運行的將近兩年里，我們已經儲發350次，調峰電量2.3億度，很好地支撐了電網的迎峰度夏、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部負責人稱。
他還表示，金壇鹽穴壓縮空氣儲能作為首臺套項目，核心設備國產化率100%，很好地帶動了國內相關制造業的發展，形成了一系列專利標準體系，培養一大批人才，為我國壓縮空氣儲能的后續發展以及新型儲能方式的探索，提供了技術支撐和參照。
據悉，金壇鹽穴壓縮空氣儲能項目一期工程發電裝機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。
基于金壇地區豐富的地下鹽層資源，鹽穴壓縮空氣儲能的應用還有更大的想象空間。“當我們的儲能容量、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。”中鹽華能儲能科技公司負責人表示，“未來我們的項目將成為一個綜合能源供應基地，為周邊區域的工業園區提供多能源供應，實現區域綜合發展。”
據悉，中鹽集團已采取多項措施，推動鹽穴綜合利用加速發展。與中國地質調查局合作，對全國鹽穴資源開展普查，統籌規劃鹽穴資源的開發利用。加強現有技術的推廣和應用，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、中國科學院、南方科技大學等多所高校和科研院所合作，積極打造鹽穴綜合利用原創技術策源地。
【責任編輯：語謙】
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