隨著30·60雙碳目標(biāo)的推進(jìn)，構(gòu)建以風(fēng)電光伏等清潔低碳能源為主體的能源供應(yīng)體系已經(jīng)成為我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的重要目標(biāo)。推動(dòng)電力供應(yīng)清潔化和終端能源消費(fèi)電氣化，需要建立具有強(qiáng)大可再生能源電力輸送和消納能力的新型電力系統(tǒng)，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)新型電力系統(tǒng)的支撐作用日益突出。
為加快推動(dòng)大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目落地，2月22日至23日，山東泰安2×300MW壓縮空氣儲(chǔ)能創(chuàng)新示范項(xiàng)目可研評(píng)審會(huì)在山東濟(jì)南召開(kāi)，中國(guó)能建電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院主持本次會(huì)議。與會(huì)專(zhuān)家就能源轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略背景下的儲(chǔ)能科技回答了記者的提問(wèn)。
專(zhuān)訪(fǎng) | 中國(guó)工程院院士、中科院武漢巖土力學(xué)研究所研究員楊春和：壓氣蓄能必將成為大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)
問(wèn) | 在我國(guó)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(guó)能源轉(zhuǎn)型和雙碳戰(zhàn)略的大背景下，我國(guó)太陽(yáng)能、風(fēng)能飛速發(fā)展，但是由于太陽(yáng)能和風(fēng)能的不穩(wěn)定性，對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能的需求也越來(lái)越大。國(guó)家電網(wǎng)“電網(wǎng)新技術(shù)前景研究”項(xiàng)目咨詢(xún)組認(rèn)為“抽水蓄能、壓氣蓄能，和電池儲(chǔ)能是大規(guī)模發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)的首選。” 壓氣蓄能是三種大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)之一。
三種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，抽水蓄能技術(shù)相對(duì)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(shì)，依靠地利條件，另外建設(shè)周期長(zhǎng)，投資大；電池儲(chǔ)能未來(lái)可以利用淘汰下的車(chē)載動(dòng)力電池來(lái)做，但是對(duì)環(huán)境依然是個(gè)挑戰(zhàn)；壓縮空氣儲(chǔ)能，起步較晚，但是優(yōu)勢(shì)明顯，在有鹽穴的地方可以利用鹽穴，沒(méi)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(dòng)快的優(yōu)點(diǎn)。
因此，壓氣蓄能必將成為大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)。
問(wèn) | 鹽穴壓氣蓄能一般要多大深度？是否會(huì)引起地質(zhì)災(zāi)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(lái)，這個(gè)埋深范圍可能會(huì)越來(lái)越廣，能夠適合做鹽穴壓氣蓄能的地方會(huì)越來(lái)越多。
防止地質(zhì)災(zāi)害是設(shè)計(jì)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(shí)，并且有鹽穴天然氣儲(chǔ)庫(kù)的工程案例在先；高壓天然氣都可以?xún)?chǔ)存在地下鹽穴中，儲(chǔ)存空氣更不用擔(dān)心，因?yàn)榭諝饧词褂形⑿孤兑膊粫?huì)爆炸。
問(wèn) | 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(shí)不支持做壓縮空氣儲(chǔ)能；菏澤地區(qū)鹽礦埋深1400m左右，也有點(diǎn)深，而且現(xiàn)在還未開(kāi)發(fā)，地下還沒(méi)有形成鹽穴空間；泰安地區(qū)鹽礦埋深900-1100m，適合開(kāi)展壓縮空氣儲(chǔ)能，已經(jīng)形成了1500萬(wàn)方的鹽穴地下空間，且每年都有700萬(wàn)噸固體鹽的開(kāi)采能力，能夠支持現(xiàn)階段300MW大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能及未來(lái)的大規(guī)模部署。
問(wèn) | 您對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的未來(lái)有什么期待？
泰安是個(gè)好地方，鹽礦資源豐富，埋深適中，除了開(kāi)展鹽穴壓氣蓄能以外，地下鹽穴還可以用來(lái)做儲(chǔ)存天然氣。從地質(zhì)的角度看，泰安有潛力成為山東省的儲(chǔ)能中心，能夠儲(chǔ)氣、儲(chǔ)油、儲(chǔ)電，對(duì)山東的能源轉(zhuǎn)型將會(huì)起著決定性的作用。
專(zhuān)訪(fǎng) | 中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)董事長(zhǎng)萬(wàn)明忠：發(fā)揮創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，彰顯央企擔(dān)當(dāng)，助力國(guó)家能源轉(zhuǎn)型
問(wèn) | 為什么選擇在山東地區(qū)開(kāi)發(fā)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)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(kāi)展大規(guī)模新能源項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和建設(shè)工作，加快實(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的全面突破，這需要大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，而壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)是最好的選擇之一。同時(shí)山東泰安地區(qū)具有豐富的鹽穴資源，通過(guò)建設(shè)鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)廢棄鹽腔的再利用，也有利于國(guó)家的環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約。
在山東省2022年工作動(dòng)員大會(huì)上，李干杰書(shū)記指出，當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期，要重點(diǎn)抓好“十大創(chuàng)新”，這為我們壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目提供了良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境、營(yíng)商環(huán)境以及可靠的要素保障。尤其在目前，儲(chǔ)能項(xiàng)目面臨電價(jià)政策不明朗、盈利模式不清晰等系列問(wèn)題，“十大創(chuàng)新”的提出對(duì)我們壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目無(wú)疑是一劑強(qiáng)心針，為推動(dòng)項(xiàng)目的快速落地創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境與便利條件。
同時(shí)，壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)山東省 “十大創(chuàng)新”也有很強(qiáng)的帶動(dòng)作用：
第一，在加強(qiáng)科技研發(fā)創(chuàng)新方面，我們計(jì)劃在山東設(shè)立儲(chǔ)能新技術(shù)研究院，針對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能核心技術(shù)研發(fā)，在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，開(kāi)展大量科研課題研究工作，提升當(dāng)?shù)氐目蒲袆?chuàng)新實(shí)力。
第二，在加強(qiáng)人才引育創(chuàng)新方面，對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)工作，將帶來(lái)大量的科技人才和管理人才入駐山東，同時(shí)通過(guò)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)建設(shè)也將為當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng)出一系列優(yōu)秀人才。
第三，在加強(qiáng)數(shù)字變革創(chuàng)新方面，我們致力于開(kāi)發(fā)數(shù)字化、智能化的儲(chǔ)能電站。數(shù)字化也是中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)主要的業(yè)務(wù)板塊之一，在數(shù)字化壓縮空氣儲(chǔ)能電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中，我們將運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，為當(dāng)?shù)亻_(kāi)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(huì)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)。
第四，在加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)創(chuàng)新方面，在國(guó)家雙碳目標(biāo)的大背景下，電力系統(tǒng)儲(chǔ)能將是一個(gè)億萬(wàn)級(jí)的龐大市場(chǎng)。中國(guó)能建將以示范項(xiàng)目為依托，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長(zhǎng)”優(yōu)勢(shì)，攜手各領(lǐng)域合作伙伴，積極推動(dòng)項(xiàng)目和產(chǎn)業(yè)落地，打造完整的壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈。
第五，在加強(qiáng)民生改善創(chuàng)新方面，大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能電站的開(kāi)發(fā)建設(shè)將為當(dāng)?shù)貛?lái)大量的稅收與工作崗位，客觀上促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
第六，在加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防控創(chuàng)新方面，壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目對(duì)電網(wǎng)具有強(qiáng)有力的支撐作用，能夠?yàn)槿‰娋W(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(qiáng)文化創(chuàng)新方面，我們計(jì)劃在山東省泰安市大規(guī)模建設(shè)300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站，形成以長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能為中心的大型儲(chǔ)能電站群，力爭(zhēng)建成首個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)儲(chǔ)能基地，將泰安打造成世界“儲(chǔ)能之都”，成為山東的一張新名片。
此外，除了山東地區(qū)，我們?cè)谌珖?guó)多地均開(kāi)展了壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)建設(shè)工作，積極響應(yīng)落實(shí)中央關(guān)于“雙碳目標(biāo)”、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(zé)任，努力成為行業(yè)的先行者、推動(dòng)者和引領(lǐng)者。
問(wèn) | 壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)儲(chǔ)能領(lǐng)域有哪些優(yōu)勢(shì)？
目前已開(kāi)展研究及應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)類(lèi)型眾多，其技術(shù)特點(diǎn)及適用場(chǎng)景各異。按照能量的存儲(chǔ)方式，儲(chǔ)能技術(shù)主要分為電化學(xué)儲(chǔ)能、物理儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能等。目前全球發(fā)展最成熟、裝機(jī)規(guī)模最大的是抽水蓄能，電化學(xué)儲(chǔ)能緊隨其后。儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展將朝著低成本、高儲(chǔ)能密度、高循環(huán)穩(wěn)定性、長(zhǎng)周期存儲(chǔ)、高品質(zhì)供能、儲(chǔ)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(chǔ)能作為儲(chǔ)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(diǎn)，可實(shí)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(chǔ)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(chǔ)能和抽水蓄能一樣，能夠解決大容量?jī)?chǔ)能問(wèn)題，與電磁儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能相比，具有使用容量大、壽命長(zhǎng)、維修方便等顯著優(yōu)點(diǎn)。其應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：
電源側(cè)：有效解決以風(fēng)光為主的新型電力系統(tǒng)存在的波動(dòng)性和間歇性等問(wèn)題，提高新能源場(chǎng)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(chǔ)能電站，提供調(diào)頻調(diào)峰、無(wú)功調(diào)節(jié)、旋轉(zhuǎn)備用、應(yīng)急電源、黑啟動(dòng)等自身特性，補(bǔ)充抽水蓄能電站提供電力輔助服務(wù)。
用戶(hù)側(cè)：可用作企業(yè)自備電廠(chǎng)，提供能量轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)臉屑~，實(shí)現(xiàn)電能削峰填谷，降低企業(yè)的用電成本。
問(wèn) | 中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)是以什么樣的思路來(lái)開(kāi)發(fā)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的？
在國(guó)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(guó)電力行業(yè)發(fā)展和增長(zhǎng)方式發(fā)生了巨大變化，中國(guó)能建提出了大力實(shí)施“1466”戰(zhàn)略，實(shí)施“科技強(qiáng)企、創(chuàng)新發(fā)展”戰(zhàn)略，在此背景下，中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)應(yīng)運(yùn)而生。
通過(guò)整合中國(guó)能建內(nèi)外部相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈資源，以集團(tuán)重大科技項(xiàng)目“揭榜掛帥”為契機(jī)，中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)以壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目和新型數(shù)字產(chǎn)業(yè)為依托和抓手，積極推動(dòng)新能源與儲(chǔ)能項(xiàng)目、數(shù)字產(chǎn)業(yè)的協(xié)同開(kāi)發(fā)建設(shè)，引領(lǐng)綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能源消費(fèi)低碳轉(zhuǎn)型。中國(guó)能建數(shù)科集團(tuán)自組建以來(lái)時(shí)刻不忘背負(fù)的歷史責(zé)任與使命擔(dān)當(dāng)，提出了“數(shù)字化+科技型+新儲(chǔ)能”的發(fā)展路徑，瞄向“低成本、高效率、大容量”的新型儲(chǔ)能技術(shù)，致力于新能源+儲(chǔ)能的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)模式，以新型數(shù)字產(chǎn)業(yè)協(xié)同新能源項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。
在壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們以“開(kāi)門(mén)搞研究”、博采眾長(zhǎng)的思路，聯(lián)合了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的一大批廠(chǎng)商，同時(shí)自籌了大量資金，形成了能源科技創(chuàng)新的“國(guó)家隊(duì)”，致力于打造新一代的數(shù)字化壓縮空氣儲(chǔ)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(yùn)行、可長(zhǎng)期安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行的壓縮空氣儲(chǔ)能電站。同時(shí)結(jié)合以往豐富的規(guī)劃設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，面向電網(wǎng)現(xiàn)有的薄弱點(diǎn)，針對(duì)性的布局壓縮空氣儲(chǔ)能電站，為國(guó)家打造堅(jiān)強(qiáng)可靠的新型電力系統(tǒng)提供可靠有力的支撐，助力國(guó)家能源轉(zhuǎn)型與雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
專(zhuān)訪(fǎng) | 電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院高級(jí)顧問(wèn)、全國(guó)工程設(shè)計(jì)大師孫銳：大力發(fā)展壓縮空氣儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)突破
問(wèn) | 壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目在新型電力系統(tǒng)中的作用是什么？
我國(guó)要實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，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(yù)計(jì)到2050年，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量占比要超過(guò)60%。而風(fēng)電和光伏發(fā)電是具有間歇性和波動(dòng)性的，只有通過(guò)配置儲(chǔ)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(chǔ)能方式，但是由于受到站址條件的制約，裝機(jī)容量和電站布局難以滿(mǎn)足新型電力系統(tǒng)的需求。壓縮空氣儲(chǔ)能具有裝機(jī)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(jī)特性等優(yōu)勢(shì)，是可以與抽水蓄能相媲美的新型儲(chǔ)能技術(shù)。
在新型電力系統(tǒng)中，壓縮空氣儲(chǔ)能電站可以發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、提供轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和旋轉(zhuǎn)備用的作用。因此，壓縮空氣儲(chǔ)能對(duì)提高系統(tǒng)中風(fēng)電和光伏發(fā)電的裝機(jī)占比具有很好的協(xié)同促進(jìn)作用。
問(wèn) | 據(jù)了解，國(guó)內(nèi)投運(yùn)和在建的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的單機(jī)容量都不超過(guò)100MW，而本項(xiàng)目的單機(jī)容量為300MW，這是出于什么方面的考量？
對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能電站來(lái)說(shuō)，單機(jī)容量的提升，可以有效提高機(jī)組的整體效率，同時(shí)，可以降低單位容量造價(jià)，從而降低發(fā)電成本。因此，要盡可能將單機(jī)容量做大；另一方面，要考慮國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段主要設(shè)備（壓縮機(jī)和空氣透平）的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期。根據(jù)調(diào)研的情況，國(guó)內(nèi)相關(guān)的設(shè)備廠(chǎng)自主開(kāi)發(fā)300MW壓縮空氣儲(chǔ)能機(jī)組的主要設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)100%的國(guó)產(chǎn)化，開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)可控。此外，我國(guó)早期建設(shè)的300MW亞臨界燃煤機(jī)組面臨退役，急需找到轉(zhuǎn)型的途徑。300MW壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)工作，可以為退役燃煤機(jī)組的轉(zhuǎn)型改造做好技術(shù)儲(chǔ)備。
綜合前面說(shuō)的幾個(gè)因素，現(xiàn)階段在單機(jī)容量上選擇300MW是比較合適的。
問(wèn) | 您認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目有那些示范作用和意義？
第一，這個(gè)項(xiàng)目作為國(guó)內(nèi)目前單機(jī)容量最大的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，可以使我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能電站的技術(shù)水平有較大幅度的提升，儲(chǔ)能發(fā)電成本也會(huì)有顯著的下降，為后續(xù)大規(guī)模發(fā)展壓縮空氣儲(chǔ)能奠定基礎(chǔ)和積累經(jīng)驗(yàn)。
第二，本項(xiàng)目的建設(shè)，可以帶動(dòng)國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)、空氣透平等系列裝備的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，為我國(guó)相關(guān)裝備走向國(guó)際市場(chǎng)奠定基礎(chǔ)。
第三，目前國(guó)內(nèi)對(duì)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目的上網(wǎng)電價(jià)政策尚不明朗，本項(xiàng)目的前期工作中，會(huì)研究探討不同的商業(yè)盈利模式，為政府部門(mén)出臺(tái)相關(guān)的電價(jià)政策提供工程案例，共同創(chuàng)建新型儲(chǔ)能發(fā)展的良好政策環(huán)境。
原標(biāo)題：打造“儲(chǔ)能之都”，服務(wù)“30.60”戰(zhàn)略，建設(shè)千萬(wàn)千瓦級(jí)儲(chǔ)能基地
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