01
“年纪”轻,能量大
这个有地表最强“空气充电宝”之称的,便是山东肥城的环球最大前辈压缩空气储能国家示范电站,该项目日前已并网发电。

△山东肥城300兆瓦前辈压缩空气储能国家示范电站全景。
很多人可能会有疑问,“空气”怎么当充电宝使呢?这就要从压缩空气储能项目的事理提及。
实在它的基本事理很大略:能量守恒。它把电能转换成空气压力能和一部分热能进行存储,在须要发电时把高压空气开释,转化为机器能,进而带动发电机发电。
压缩空气储能和充电宝异曲同工:把多余的电先储存起来,须要时再开释出来。换言之,我们日常用的充电宝也是一种储能产品。不同于给手机、条记本电脑等小型产品“做事”的移动充电宝,压缩空气储能的做事工具是电网,助力“靠天用饭”的太阳能、风能发电能稳定、流畅地接入电网,存储备用,促进新能源消纳。
△压缩空气储能项目事理示意图。
事理虽大略,但实力并不大略:效率高、规模大、寿命长等都是压缩空气储能的优点,而盐穴压缩空气储能具有更多上风,比如培植周期短、本钱低、安全性高档。
就拿山东肥城的盐穴压缩空气储能项目来说,充满电须要8个多小时,储1度电终极能放出0.72度电,可连续放电6小时,年发电量可达6亿度,在用电高峰可为20万~30万户居民供应电力保障。而且相应速率快,从接到指令到发电设备高效运转,6~8分钟即可完成,可谓是“超级快充”。国网山东省电力公司事情职员表示,这个效率在传统和新型压缩空气储能领域都是国际最高水平。
它利用当地丰富的盐穴(盐井开采完后形成的地下空间,是大规模压缩空气储能空想的储气场所)资源——将压缩的空气储存在了附近地下的盐穴中,降落了本钱。南方电网事情职员先容,在形成一定规模后,采取盐穴储气的压缩空气储能项目具有明显本钱上风,和采取储气罐的压缩空气储能项目比较,其培植本钱可低落30%旁边。
漏气、坍塌,是很多人担心的问题。
“盐穴压缩空气储能安全性非常高,由于盐岩具有非常低的渗透率,且力学性能稳定。即便腔体产生裂痕,天然矿盐遇水溶化再凝固后,裂痕也会很快自愈,能够担保储存腔的密闭性。”国网山东省电力公司事情职员先容,一样平常来说,用来储气的盐穴都是“精挑细选”的,前期会通过一系列资料网络和勘察排查手段,来测试盐穴的气密性等,以避免盐穴涌现漏气的征象。
与此同时,盐穴可承受的压力高达几百兆帕,远远高于空气压缩储能所需的几兆帕到十几兆帕,不易发生坍塌或分裂。
△江苏金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目。
此外,相较于2.1小时新型储能项目的均匀储能时长,盐穴压缩空气储能可达6~8小时乃至更久。与此同时,和抽水蓄能电站6至8年的培植周期比较,其1.5至2年的培植周期堪比“坐火箭”,不但“长”得快且“活”得还长,寿命可达40至50年,储释能上万次。
各类优点,让“年轻”的压缩空气储能,只管在中国只有十多年的开拓史,却发展飞速,成为后起之秀。
02
“新”与“热”
压缩空气储能的发展,实在是我国新型储能近几年迅猛发展的一个缩影。
很多人要问了,什么是新型储能?它是相较于传统储能抽水蓄能而言的,包括新型锂离子电池、液流电池、压缩空气储能、机器储能等。
它究竟“新”在哪呢?
首先是技能新,我国目前已建或在建的新型储能项目,运用了多种前辈技能,实现了多项核心技能的打破。
除技能新外,新型储能还有培植周期短、选址灵巧、运用处景多元、环保等特点。“传统储能虽然成熟可靠,但电站培植周期较长,需占用大量地皮资源,对地形哀求严格,还有可能毁坏生态环境。”国网河北电科院设备中央李秉宇表示,如果说传统储能是个体历年夜、储量大的大型充电宝,新型储能便是个小巧轻便的便携式充电宝。
△江苏常州的一个抽水蓄能电站。
国家能源局最新数据显示,截至2024年一季度末,全国已建成投运新型储能项目装机规模超3500万千瓦,可知足两千多万户居民的用电需求。2023年一年,我国新型储能新增装机规模是“十三五”末装机规模的近10倍。
新型储能迅猛发展背后,是我国新能源发电装机规模的持续快速增长。
2021年3月15日召开的中心财经委员会第九次会议提出,构建以新能源为主体的新型电力系统。截至2023年底,我国风光发电装机容量达到10.5亿千瓦,同比增长38.6%,占海内发电总装机容量的36%。根据国家方案,估量到“十四五”末,新能源将成为各地的主力电源,可再生能源发电装机占电力总装机的比例将超过50%,到2030年,风电和光伏的装机将不低于12亿千瓦。
伴随着“如日方升”的数据,新能源发电的间歇性、颠簸性对电网安全影响越来越大,“弃光弃风”征象时有发生。
去年,我国有些城市涌现限电情形,实在一定程度上反响出风光等新能源并未充分承担起在电力系统中的浸染。储能作为一种主要的电网灵巧性调节资源,它的发展,可以说制约着更高比例和更大规模可再生能源的并网进度。简言之,如果储能“跟不上”,新能源装机量再大,实际发电量也上不来。
李秉宇表示,储能可以很好地办理新能源发电与用电端韶光不匹配的问题,从而减少弃风弃光,提升新能源发电的利用率。因此,储能电站需求日益紧迫。通过它,我们可以让电量的多少屈服调度,变得连续、稳定和可控。
比如,中午前后光伏发电非常富余,但无法消纳,那就可以通过储能先存下来,在用电高峰期再开释出来。除了削峰填谷,新型储能还可以提升电网抗滋扰能力,从而增强电网稳定性和可靠性。
加之蓄水储能电站对地形有哀求,且本钱高昂,不是哪里有需求就可以建在哪里,在这种背景下,中心和地方相继出台多项政策,鼓励新能源配储,作为传统储能的主要补充。
“可以说,新型储能是新型电力系统的主要支撑。”李秉宇如是说。
2024年,“发展新型储能”被首次写入政府事情报告,为该行业发展按下“加速键”。截至2024年一季度末,全国已建成投运新型储能累计装机较2023年底增长超过12%,同比增长超过210%。
在装机容量的喜人数据背后,部分新型储能发展还面临一些利用率较低、盈利模式不清晰、回本周期较长等问题。国家干系部门也已把稳到了这些问题,并陆续出台政策,明确细则,以提高新型储能利用率和收益。干系企业也对盈利模式进行了积极探索。
“给予培植单位好的盈利,能够极大引发投资者信心。”国网山东省电力公司事情职员表示,只有有了经济性,行业才能良性发展。