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300兆瓦！打造出超大“空氣充電寶”
2024年05月06日 11:43:59
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：5992
實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，能源產(chǎn)業(yè)是至關(guān)重要的一環(huán)，為此長(zhǎng)久以來，各國(guó)都在大力發(fā)展可再生能源。而隨著可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能)的快速發(fā)展，其不穩(wěn)定性和間歇性成為了并網(wǎng)難題。如何在電力負(fù)荷高峰期與電力負(fù)荷低谷期間實(shí)現(xiàn)平衡成為了能源發(fā)展的一個(gè)難題。壓縮空氣儲(chǔ)能便在這一背景下得到了飛速發(fā)展。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，能源產(chǎn)業(yè)是至關(guān)重要的一環(huán)，為此長(zhǎng)久以來，各國(guó)都在大力發(fā)展可再生能源。而隨著可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能)的快速發(fā)展，其不穩(wěn)定性和間歇性成為了并網(wǎng)難題。如何在電力負(fù)荷高峰期與電力負(fù)荷低谷期間實(shí)現(xiàn)平衡成為了能源發(fā)展的一個(gè)難題。壓縮空氣儲(chǔ)能便在這一背景下得到了飛速發(fā)展。
壓縮空氣儲(chǔ)能是一種基于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展而產(chǎn)生的儲(chǔ)能技術(shù)，已被國(guó)家列為新型儲(chǔ)能技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以在電力負(fù)荷低谷期將電能轉(zhuǎn)化為空氣能儲(chǔ)存起來，在電力負(fù)荷高峰期再釋放能量發(fā)電，從而有效解決可再生能源發(fā)電并網(wǎng)難的問題，提高能源利用率——相對(duì)于電網(wǎng)充當(dāng)一個(gè)“充電寶”的作用。
換言之，發(fā)展壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的目的是提高可再生能源的利用率、提升電網(wǎng)穩(wěn)定性、促進(jìn)環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展，讓原本不可控的太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電等也能穩(wěn)定、流暢地接入電網(wǎng)使用。因此其技術(shù)的核心在于滿足規(guī)模、壽命需求的同時(shí)，控制成本。
一套成熟的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、燃燒室、蓄熱技術(shù)等關(guān)鍵設(shè)備組成。而這項(xiàng)技術(shù)的缺陷或者說一個(gè)迫切需要解決的技術(shù)難點(diǎn)便是轉(zhuǎn)化率。由于能量在壓縮和釋放的過程中存在能量損失，因此實(shí)際輸出的電能較輸入電能會(huì)有所減少，而這也就導(dǎo)致了這個(gè)空氣充電寶并不能真正意義上的做到“充多少、用多少”的目的。在此基礎(chǔ)上，受限于工作原理，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)需要一定的空間作為支持，尤其是在高壓條件下，需要更大的儲(chǔ)氣容器，增加了系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)維成本。而這些原因也直接導(dǎo)致了大功率的壓縮空氣儲(chǔ)能電站建設(shè)難度巨大。即便是起步較早的德國(guó)和美國(guó)(兩國(guó)分別于1978年和1991年建成壓縮空氣儲(chǔ)能電站，并運(yùn)行至今)，他們建設(shè)的系統(tǒng)也只能保證50%上下的轉(zhuǎn)化率。
不過我國(guó)卻在這個(gè)問題上尋找到了突破口。通過引入蓄熱蓄冷技術(shù)，2021年，國(guó)際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目在河北省張家口順利并網(wǎng)，發(fā)電效率達(dá)到70.4%，每年可發(fā)電1.32億度以上。這個(gè)效率已經(jīng)可以與抽水蓄能相當(dāng)，并且投入使用后，該項(xiàng)目為20-30萬用戶提供了電能保障，每年預(yù)計(jì)減少了49萬噸的碳排放。
就在最近，我國(guó)又進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了突破。據(jù)悉4月30日，國(guó)際首套300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范電站在山東肥城首次并網(wǎng)發(fā)電成功。這意味著，我國(guó)具有目前國(guó)際上規(guī)模最大、效率最高、性能最優(yōu)、成本最低的新型壓縮空氣儲(chǔ)能電站。
可以說，我國(guó)用技術(shù)證明了壓縮空氣儲(chǔ)能作為一種高效、可持續(xù)的能源儲(chǔ)存方式，在可再生能源利用和電網(wǎng)調(diào)峰方面的價(jià)值，并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，這項(xiàng)技術(shù)也會(huì)繼續(xù)作為我國(guó)發(fā)電行業(yè)的主流技術(shù)路線，為可持續(xù)發(fā)展提供支持。
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