湖北應城300兆瓦壓縮空氣儲能電站儲換熱球罐區(qū)。

趙雪明攝

壓縮空氣儲能電站工作示意圖。

中國能建數(shù)科集團供圖

工作人員在壓縮空氣儲能電站調試壓縮機閉式冷卻水系統(tǒng)閥門。

丁小偉攝

湖北應城300兆瓦壓縮空氣儲能電站，8個白色儲換熱球罐穩(wěn)穩(wěn)矗立，地下500米處，擁有100多萬立方米儲氣空間的廢棄鹽穴正進行注氣排鹵調試，力爭年內實現(xiàn)機組全容量投產(chǎn)。

“這是世界首臺(套)300兆瓦壓縮空氣儲能電站，類似‘超級充電寶’，每天可儲能8小時、釋能5小時，全年發(fā)電量約5億千瓦時。”中國能建數(shù)科集團副總經(jīng)理李峻介紹，我國風電、光伏等新能源裝機規(guī)模不斷增加，但它們比較“調皮”，電力供應有時過剩有時不足，而且頻率忽高忽低，需要儲能來擔當“綠電管家”，平衡電網(wǎng)供需。

看不見、摸不著的空氣，是如何變身“超級充電寶”的?

用電低谷時，富余的電能驅動壓縮機，將空氣壓縮成高壓狀態(tài)。壓縮機，類似自行車打氣筒，可將空氣打進“輪胎”里，這個“輪胎”就是鹽穴、人工硐室等密封儲氣庫。壓縮空氣過程中產(chǎn)生的熱量，則以熱水、熔鹽等形態(tài)儲存在地面的儲熱罐中。

用電高峰時，地下儲氣庫會釋放所儲存的高壓空氣、儲熱罐釋放所儲存的熱量。這時，高壓空氣被加熱，使其具有極大的膨脹力來驅動空氣透平發(fā)電機組，就像吹動風電機組的“大風車”一樣，產(chǎn)生電能向電網(wǎng)供電。

壓縮空氣儲能具備大功率、長壽命、深調峰、易選址等特點，單機功率可實現(xiàn)數(shù)百兆瓦甚至吉瓦級的儲能容量，壽命通?？蛇_30年以上。目前電站的建設周期通常在18至24個月，單位建設成本每千瓦6000元至8000元。隨著規(guī)?；@現(xiàn)和工程技術日趨成熟，建設成本將進一步降低。

近年來，我國壓縮空氣儲能技術發(fā)展迅速，科研成果和工程應用走在了世界前列。從500千瓦實驗裝置、10兆瓦示范、60兆瓦商業(yè)運行，到300兆瓦等級機組并網(wǎng)成功，再到首個600兆瓦等級機組完成可研評審，壓縮空氣儲能逐步邁入規(guī)?；こ虘秒A段;與此同時，系統(tǒng)效率持續(xù)提升，不少電站能達到65%至70%。

電力規(guī)劃設計總院副院長張健介紹，從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)看，壓縮空氣儲能主要包括壓縮機、儲換熱設備、儲氣設施、膨脹機等關鍵環(huán)節(jié)和設備，與火電、動力設備等行業(yè)接近，自主可控程度較高。

目前，壓縮空氣儲能仍然存在著單位體積或單位質量所能儲存的能量相對較少、效率有待提高、系統(tǒng)相對復雜等短板。

張健建議，推動壓縮空氣儲能規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化應用，還需在技術創(chuàng)新與效率提升、降低建設運維成本、拓展應用場景、政策支持、人才培養(yǎng)等多方面努力。

今年，國家能源局正式發(fā)布56個新型儲能試點示范項目名單，其中11個是壓縮空氣儲能路線。“隨著技術不斷完善和更多項目落地，我國壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)有望迎來更廣闊的發(fā)展前景，為構建清潔低碳、安全高效的能源體系提供有力支撐。”中國能建首席專家、數(shù)科集團董事長萬明忠認為。