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山東泰安落地300MW級壓縮空氣儲能電站,建設(shè)千萬千瓦級儲能基地!
日期:2022-03-04   [復制鏈接]
責任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
為加快推動大規(guī)模壓縮空氣儲能項目落地,2月22日至23日,山東泰安2×300MW壓縮空氣儲能創(chuàng)新示范項目可研評審會在山東濟南召開。

山東省泰安市計劃大規(guī)模建設(shè)300MW級壓縮空氣儲能電站,形成以長時儲能為中心的大型儲能電站群,力爭建成首個千萬千瓦級儲能基地,將泰安打造成世界“儲能之都”,成為山東的一張新名片。

與會專家就能源轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略背景下的儲能科技回答了記著的提問。

專訪 | 中國工程院院士、中科院武漢巖土力學研究所研究員楊春和:壓氣蓄能必將成為大規(guī)模儲能領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)

問 | 在我國能源轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略的大背景下,大規(guī)模壓氣蓄能扮演著什么作用?

在我國能源轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略的大背景下,我國太陽能、風能飛速發(fā)展,但是由于太陽能和風能的不穩(wěn)定性,對大規(guī)模儲能的需求也越來越大。國家電網(wǎng)“電網(wǎng)新技術(shù)前景研究”項目咨詢組認為“抽水蓄能、壓氣蓄能,和電池儲能是大規(guī)模發(fā)展儲能技術(shù)的首選。” 壓氣蓄能是三種大規(guī)模儲能技術(shù)之一。

三種方式各有優(yōu)缺點,抽水蓄能技術(shù)相對成熟,泰安抽水蓄能已經(jīng)建設(shè)到了第二期,但是抽水蓄能需要有高低差的地勢,依靠地利條件,另外建設(shè)周期長,投資大;電池儲能未來可以利用淘汰下的車載動力電池來做,但是對環(huán)境依然是個挑戰(zhàn);壓縮空氣儲能,起步較晚,但是優(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,具備大規(guī)模建設(shè)的基礎(chǔ),另外還有規(guī)模大,啟動快的優(yōu)點。

因此,壓氣蓄能必將成為大規(guī)模儲能領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)。

問 | 鹽穴壓氣蓄能一般要多大深度?是否會引起地質(zhì)災害?


根據(jù)現(xiàn)階段地面系統(tǒng)的壓力參數(shù),鹽穴壓氣蓄能一般埋深在500-1100m,未來,這個埋深范圍可能會越來越廣,能夠適合做鹽穴壓氣蓄能的地方會越來越多。

防止地質(zhì)災害是設(shè)計上首先考慮的因素,穩(wěn)定性方面,主要是從地層埋深方面保證地下洞室的穩(wěn)定性,既不能被地應(yīng)力擠塌了,也不能洞室內(nèi)的高壓空氣撐破了;在密封性方面,鹽巖的密封性非常好,早已在全世界形成共識,并且有鹽穴天然氣儲庫的工程案例在先;高壓天然氣都可以儲存在地下鹽穴中,儲存空氣更不用擔心,因為空氣即使有微泄露也不會爆炸。

問 | 山東鹽礦資源賦存情況怎么樣?


迄今為止,山東省在泰安、菏澤、和聊城都發(fā)現(xiàn)了鹽礦,其中聊城鹽礦埋深較深,大約2200-3100,現(xiàn)在的技術(shù)暫時不支持做壓縮空氣儲能;菏澤地區(qū)鹽礦埋深1400m左右,也有點深,而且現(xiàn)在還未開發(fā),地下還沒有形成鹽穴空間;泰安地區(qū)鹽礦埋深900-1100m,適合開展壓縮空氣儲能,已經(jīng)形成了1500萬方的鹽穴地下空間,且每年都有700萬噸固體鹽的開采能力,能夠支持現(xiàn)階段300MW大規(guī)模壓縮空氣儲能及未來的大規(guī)模部署。

問 | 您對這個項目的未來有什么期待?

泰安是個好地方,鹽礦資源豐富,埋深適中,除了開展鹽穴壓氣蓄能以外,地下鹽穴還可以用來做儲存天然氣。從地質(zhì)的角度看,泰安有潛力成為山東省的儲能中心,能夠儲氣、儲油、儲電,對山東的能源轉(zhuǎn)型將會起著決定性的作用。

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問 | 為什么選擇在山東地區(qū)開發(fā)壓縮空氣儲能項目?

山東是工業(yè)大省,也是能源大省,根據(jù)山東省十四五能源規(guī)劃,山東地區(qū)將開展大規(guī)模新能源項目的開發(fā)和建設(shè)工作,加快實現(xiàn)新舊動能轉(zhuǎn)換的全面突破,這需要大規(guī)模儲能技術(shù)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,而壓縮空氣儲能技術(shù)是最好的選擇之一。同時山東泰安地區(qū)具有豐富的鹽穴資源,通過建設(shè)鹽穴壓縮空氣儲能項目對廢棄鹽腔的再利用,也有利于國家的環(huán)境保護和資源節(jié)約。

同時,壓縮空氣儲能項目對山東省 “十大創(chuàng)新”也有很強的帶動作用:

第一,在加強科技研發(fā)創(chuàng)新方面,我們計劃在山東設(shè)立儲能新技術(shù)研究院,針對壓縮空氣儲能核心技術(shù)研發(fā),在項目建設(shè)過程中,開展大量科研課題研究工作,提升當?shù)氐目蒲袆?chuàng)新實力。

第二,在加強人才引育創(chuàng)新方面,對壓縮空氣儲能等新型儲能技術(shù)的研究和開發(fā)工作,將帶來大量的科技人才和管理人才入駐山東,同時通過項目開發(fā)建設(shè)也將為當?shù)嘏囵B(yǎng)出一系列優(yōu)秀人才。

第三,在加強數(shù)字變革創(chuàng)新方面,我們致力于開發(fā)數(shù)字化、智能化的儲能電站。數(shù)字化也是中國能建數(shù)科集團主要的業(yè)務(wù)板塊之一,在數(shù)字化壓縮空氣儲能電站的開發(fā)建設(shè)過程中,我們將運用先進的數(shù)字化技術(shù),為當?shù)亻_展高效的數(shù)字化服務(wù),助力建設(shè)數(shù)字政府、數(shù)字社會、數(shù)字經(jīng)濟。

第四,在加強產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新方面,在國家雙碳目標的大背景下,電力系統(tǒng)儲能將是一個億萬級的龐大市場。中國能建將以示范項目為依托,充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”優(yōu)勢,攜手各領(lǐng)域合作伙伴,積極推動項目和產(chǎn)業(yè)落地,打造完整的壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈。

第五,在加強民生改善創(chuàng)新方面,大規(guī)模壓縮空氣儲能電站的開發(fā)建設(shè)將為當?shù)貛泶罅康亩愂张c工作崗位,客觀上促進了地方經(jīng)濟的快速發(fā)展。

第六,在加強風險防控創(chuàng)新方面,壓縮空氣儲能項目對電網(wǎng)具有強有力的支撐作用,能夠為全省電網(wǎng)調(diào)峰填谷、新能源消納和電力安全保障硬任務(wù)提供服務(wù),助力完善適應(yīng)可再生能源局域深度利用和廣域輸送的電網(wǎng)體系。

第七,在加強文化創(chuàng)新方面,我們計劃在山東省泰安市大規(guī)模建設(shè)300MW級壓縮空氣儲能電站,形成以長時儲能為中心的大型儲能電站群,力爭建成首個千萬千瓦級儲能基地,將泰安打造成世界“儲能之都”,成為山東的一張新名片。

此外,除了山東地區(qū),我們在全國多地均開展了壓縮空氣儲能項目的開發(fā)建設(shè)工作,積極響應(yīng)落實中央關(guān)于“雙碳目標”、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)等方面的指示,彰顯中央企業(yè)應(yīng)有的使命和責任,努力成為行業(yè)的先行者、推動者和引領(lǐng)者。

問 | 壓縮空氣儲能技術(shù)在電力系統(tǒng)儲能領(lǐng)域有哪些優(yōu)勢?

目前已開展研究及應(yīng)用的儲能技術(shù)類型眾多,其技術(shù)特點及適用場景各異。按照能量的存儲方式,儲能技術(shù)主要分為電化學儲能、物理儲能、熱儲能、電磁儲能等。目前全球發(fā)展最成熟、裝機規(guī)模最大的是抽水蓄能,電化學儲能緊隨其后。儲能技術(shù)發(fā)展將朝著低成本、高儲能密度、高循環(huán)穩(wěn)定性、長周期存儲、高品質(zhì)供能、儲用協(xié)調(diào)、兼顧電網(wǎng)輔助服務(wù)和綜合能源服務(wù)的方向發(fā)展。

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。

300MW壓縮空氣儲能和抽水蓄能一樣,能夠解決大容量儲能問題,與電磁儲能和化學儲能相比,具有使用容量大、壽命長、維修方便等顯著優(yōu)點。其應(yīng)用價值體現(xiàn)以下幾個方面:

電源側(cè):有效解決以風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。

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,補充抽水蓄能電站提供電力輔助服務(wù)。

用戶側(cè):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。

問 | 中國能建數(shù)科集團是以什么樣的思路來開發(fā)壓縮空氣儲能項目的?

在國家雙碳戰(zhàn)略以及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)政策指引下,中國電力行業(yè)發(fā)展和增長方式發(fā)生了巨大變化,中國能建提出了大力實施“1466”戰(zhàn)略,實施“科技強企、創(chuàng)新發(fā)展”戰(zhàn)略,在此背景下,中國能建數(shù)科集團應(yīng)運而生。

通過整合中國能建內(nèi)外部相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈資源,以集團重大科技項目“揭榜掛帥”為契機,中國能建數(shù)科集團以壓縮空氣儲能項目和新型數(shù)字產(chǎn)業(yè)為依托和抓手,積極推動新能源與儲能項目、數(shù)字產(chǎn)業(yè)的協(xié)同開發(fā)建設(shè),引領(lǐng)綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能源消費低碳轉(zhuǎn)型。中國能建數(shù)科集團自組建以來時刻不忘背負的歷史責任與使命擔當,提出了“數(shù)字化+科技型+新儲能”的發(fā)展路徑,瞄向“低成本、高效率、大容量”的新型儲能技術(shù),致力于新能源+儲能的項目開發(fā)模式,以新型數(shù)字產(chǎn)業(yè)協(xié)同新能源項目開發(fā)。

在壓縮空氣儲能技術(shù)的開發(fā)過程中,我們以“開門搞研究”、博采眾長的思路,聯(lián)合了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的一大批廠商,同時自籌了大量資金,形成了能源科技創(chuàng)新的“國家隊”,致力于打造新一代的數(shù)字化壓縮空氣儲能電站。我們將攜手合作伙伴,投資建設(shè)可規(guī)?;茝V、可商業(yè)化運行、可長期安全可靠穩(wěn)定運行的壓縮空氣儲能電站。同時結(jié)合以往豐富的規(guī)劃設(shè)計經(jīng)驗,面向電網(wǎng)現(xiàn)有的薄弱點,針對性的布局壓縮空氣儲能電站,為國家打造堅強可靠的新型電力系統(tǒng)提供可靠有力的支撐,助力國家能源轉(zhuǎn)型與雙碳目標的實現(xiàn)。

專訪 | 電力規(guī)劃設(shè)計總院高級顧問、全國工程設(shè)計大師孫銳:大力發(fā)展壓縮空氣儲能,實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)突破
問 | 壓縮空氣儲能項目在新型電力系統(tǒng)中的作用是什么?

我國要實現(xiàn)“雙碳”目標,必須要加快新型電力系統(tǒng)的建設(shè)。新型電力系統(tǒng)的主要特征就是以新能源電力為主體,預計到2050年,風電和太陽能發(fā)電裝機容量占比要超過60%。而風電和光伏發(fā)電是具有間歇性和波動性的,只有通過配置儲能系統(tǒng)才能保證電力的可靠性。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。壓縮空氣儲能具有裝機容量大、站址布局靈活、建設(shè)周期短、環(huán)境友好、具有交流同步發(fā)電機特性等優(yōu)勢,是可以與抽水蓄能相媲美的新型儲能技術(shù)。在新型電力系統(tǒng)中,壓縮空氣儲能電站可以發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、提供轉(zhuǎn)動慣量和旋轉(zhuǎn)備用的作用。因此,壓縮空氣儲能對提高系統(tǒng)中風電和光伏發(fā)電的裝機占比具有很好的協(xié)同促進作用。

問 | 據(jù)了解,國內(nèi)投運和在建的壓縮空氣儲能項目的單機容量都不超過100MW,而本項目的單機容量為300MW,這是出于什么方面的考量?


對壓縮空氣儲能電站來說,單機容量的提升,可以有效提高機組的整體效率,同時,可以降低單位容量造價,從而降低發(fā)電成本。因此,要盡可能將單機容量做大;另一方面,要考慮國內(nèi)現(xiàn)階段主要設(shè)備(壓縮機和空氣透平)的開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗及新產(chǎn)品的開發(fā)周期。根據(jù)調(diào)研的情況,國內(nèi)相關(guān)的設(shè)備廠自主開發(fā)300MW壓縮空氣儲能機組的主要設(shè)備可以實現(xiàn)100%的國產(chǎn)化,開發(fā)風險可控。此外,我國早期建設(shè)的300MW亞臨界燃煤機組面臨退役,急需找到轉(zhuǎn)型的途徑。300MW壓縮空氣儲能項目的開發(fā)工作,可以為退役燃煤機組的轉(zhuǎn)型改造做好技術(shù)儲備。

綜合前面說的幾個因素,現(xiàn)階段在單機容量上選擇300MW是比較合適的。

問 | 您認為這個項目有那些示范作用和意義?


第一,這個項目作為國內(nèi)目前單機容量最大的壓縮空氣儲能項目,可以使我國壓縮空氣儲能電站的技術(shù)水平有較大幅度的提升,儲能發(fā)電成本也會有顯著的下降,為后續(xù)大規(guī)模發(fā)展壓縮空氣儲能奠定基礎(chǔ)和積累經(jīng)驗。

第二,本項目的建設(shè),可以帶動國內(nèi)壓縮機、空氣透平等系列裝備的開發(fā)及應(yīng)用,實現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破,為我國相關(guān)裝備走向國際市場奠定基礎(chǔ)。

第三,目前國內(nèi)對新型儲能項目的上網(wǎng)電價政策尚不明朗,本項目的前期工作中,會研究探討不同的商業(yè)盈利模式,為政府部門出臺相關(guān)的電價政策提供工程案例,共同創(chuàng)建新型儲能發(fā)展的良好政策環(huán)境。

原標題:山東泰安落地300MW級壓縮空氣儲能電站,建設(shè)千萬千瓦級儲能基地!
 
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來源:儲能日參
 
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