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山東泰安落地300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站,建設(shè)千萬千瓦級(jí)儲(chǔ)能基地!
日期:2022-03-04   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
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。

山東省泰安市計(jì)劃大規(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。

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

專訪 | 中國工程院院士、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 | 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(fēng)能飛速發(fā)展,但是由于太陽能和風(fēng)能的不穩(wěn)定性,對(duì)大規(guī)模儲(chǔ)能的需求也越來越大。國家電網(wǎng)“電網(wǎng)新技術(shù)前景研究”項(xiàng)目咨詢組認(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)能未來可以利用淘汰下的車載動(dòng)力電池來做,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 | 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,這個(gè)埋深范圍可能會(huì)越來越廣,能夠適合做鹽穴壓氣蓄能的地方會(huì)越來越多。

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)庫的工程案例在先;高壓天然氣都可以儲(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 | 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(chǔ)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(chǔ)能及未來的大規(guī)模部署。

問 | 您對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的未來有什么期待?

泰安是個(gè)好地方,鹽礦資源豐富,埋深適中,除了開展鹽穴壓氣蓄能以外,地下鹽穴還可以用來做儲(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。

專訪 | 中國能建數(shù)科集團(tuán)董事長(zhǎng)萬明忠:發(fā)揮創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),彰顯央企擔(dān)當(dāng),助力國家能源轉(zhuǎn)型

問 | 為什么選擇在山東地區(qū)開發(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)將開展大規(guī)模新能源項(xiàng)目的開發(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,也有利于國家的環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約。

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)過程中,開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(shí)通過項(xiàng)目開發(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,我們致力于開發(fā)數(shù)字化、智能化的儲(chǔ)能電站。數(shù)字化也是中國能建數(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)能電站的開發(fā)建設(shè)過程中,我們將運(yùn)用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù),為當(dāng)?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(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)億萬級(jí)的龐大市場(chǎng)。中國能建將以示范項(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)能電站的開發(fā)建設(shè)將為當(dāng)?shù)貛泶罅康亩愂张c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嗟鼐_展了壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的開發(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 | 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)?

目前已開展研究及應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù)類型眾多,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(shí)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(tuán)是以什么樣的思路來開發(fā)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)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(zhǎng)方式發(fā)生了巨大變化,中國能建提出了大力實(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,中國能建數(shù)科集團(tuán)應(yīng)運(yùn)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(tuán)重大科技項(xiàng)目“揭榜掛帥”為契機(jī),中國能建數(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。中國能建數(shù)科集團(tuán)自組建以來時(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)目開發(fā)模式,以新型數(shù)字產(chǎn)業(yè)協(xié)同新能源項(xiàng)目開發(fā)。

在壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)過程中,我們以“開門搞研究”、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商,同時(shí)自籌了大量資金,形成了能源科技創(chuàng)新的“國家隊(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,助力國家能源轉(zhuǎn)型與雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

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問 | 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)電和太陽能發(fā)電裝機(jī)容量占比要超過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 | 據(jù)了解,國內(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)能電站來說,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,要考慮國內(nèi)現(xiàn)階段主要設(shè)備(壓縮機(jī)和空氣透平)的開發(fā)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)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(chǔ)能機(jī)組的主要設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)100%的國產(chǎn)化,開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)可控。此外,我國早期建設(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 | 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)國內(nèi)壓縮機(jī)、空氣透平等系列裝備的開發(fā)及應(yīng)用,實(shí)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(chǎng)奠定基礎(chǔ)。

第三,目前國內(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:山東泰安落地300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站,建設(shè)千萬千瓦級(jí)儲(chǔ)能基地!
 
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