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清华大学梅生伟:压缩空气储能是构建新型电力系统储能新方案

  【压缩机网】9月4日,在由中国电力企业联合会主牵头,召开的产业聚焦“新型电力系统及前沿技术发展”专题论坛上,清华大学电机系教授、青海大学副校长梅生伟发表了《江苏金坛盐穴压缩空气储能电站:关键技术攻关与工程实践》主题演讲,以江苏金坛盐穴压缩空气储能电站国家试验示范项目为例,介绍了构建新型电力系统储能新方案。

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  新能源具有波动性、间歇性等特点,为了构建更加坚实可靠的新型电力系统,各地都在积极布局储能项目。2022年6月7日,国家发展改革委和国家能源局联合发布《关于进一步推动新型储能参与电力市场和调度运用的通知》,从明确身份、电价、交易及调度机制等12个方面对新型储能参与电力市场与调度运营做出规定。

  梅生伟分析,在储能类型中,抽水蓄能的优点毋庸置疑,但其建设受场地条件限制、且建设工期长。电化学储能反应速度快、效率高,但其安全性、寿命、后期环保回收问题等问题尚未得到完全解决。

  有没有一种技术能结合上述两种主流储能方式的优点,又能克服二者的不足?梅生伟介绍,这就是压缩空气储能。

  国家也在大力鼓励压缩空气储能产业发展。国家发展改革委、国家能源局2021年7月发布的《关于加快推进新型储能发展的指导意见》中,就把压缩空气储能列为新型储能技术之首。2022年8月18日,科技部门等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》提出,研发压缩空气储能、飞轮储能等高效储能技术。

  梅生伟介绍,压缩空气储能的原理是用低谷电驱动压缩机将空气压到储气室中,将压缩热储存到储热系统中,发电时释放高压空气,再经过储热系统加热,形成高温高压空气,最后驱动空气进行发电。

  江苏金坛地下有数十个闲置的盐穴,是储存高压空气的理想场所。从2012年开始,清华大学卢强院士团队和华能江苏公司与中盐金坛公司合作,开启盐穴储能项目研究,沿着“非补燃”,即不烧煤、不烧天然气、实现零碳排放的工艺路线,探索压缩空气储能电站。

  据介绍,金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目是全球首个非补燃压缩空气储能电站项目和我国压缩空气储能领域唯一国家示范项目。同时,兼具研制“世界最大非补燃式压缩空气储能系统的空气透平”“世界上参数最高的多级离心式空气压缩机”“世界上单台容量最大、温度参数最高的油-气换热器”,是我国构建新型电力系统、实现“碳达峰、碳中和”目标的关键技术。

  2022年5月26日,金坛盐穴压缩空气储能电站向国家电网输电。梅生伟介绍,该电站每天压缩空气8小时,发电5小时,效率61.2%,比美国补燃式电站效率高6个百分点。且该储能电站具有完全自主知识产权,核心设备实现了100%国产化,立项和发布了26项标准。

  展望未来的应用场景,梅生伟介绍,除了盐穴,天然气储气库、煤矿航道等均有潜力建设大容量、大规模储能电站。压缩空气储能在源、网、荷三侧都可以作为抽水蓄能和电化学储能的有益补充。


标签: 储能清华大学电力系统  

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