2025年1月,中国能源建设集团有限公司投资建设的“能储一号”全球首座300兆瓦级压气储能示范工程在湖北应城全容量并网发电,这一里程碑事件标志着中国压气储能技术率先进入300兆瓦级工程化新时代,引领我国登上新型储能世界之巅。
一、“能储一号”的技术突破与创新
“能储一号”项目创造了单机功率、储能规模和转换效率三项世界纪录,同时实现了关键核心装备和深地空间利用产品100%国产化,填补了多项国际空白,形成了专利、专有技术、标准规范共计200余项。
1. 高功率与大容量
“能储一号”单机功率达300兆瓦级,储能容量达1500兆瓦时,地下储气库达70万立方米,相当于260个标准游泳池,单个承压球罐容积达3500立方米,直径19米,为世界最大。
2. 高效率与全绿色
项目转换效率接近70%,全程无化石燃料参与,实现零碳排放,预计年发电量接近5亿千瓦时,每年将节约标煤15.9万吨,减少二氧化碳排放41.1万吨。
3. 长时储能与强构网
“能储一号”每天蓄能8小时、释能5小时,使用寿命长达30年以上,能够有效应对新能源发电的波动性、间歇性和随机性,为电网安全稳定运行和新能源消纳发挥重要作用。
二、“能储一号”的系统组成与工作原理
压气储能电站利用空气进行发电,主要由压缩系统、储换热系统、储气系统、膨胀系统和发电系统等设备组成。用电低谷时,富余的电能驱动压缩机,将空气压缩进入盐穴、人工硐室等密封储气库。压缩空气过程中产生的热量,则以热水、熔盐等形态储存在地面的储热罐中。用电高峰时,地下储气库释放所储存的高压空气,储热罐释放所储存的热量。高压空气被加热后具有极大的膨胀力,驱动空气透平发电机组,产生电能向电网供电。
图:能储一号开启300兆瓦级压气储能新时代(图源:中国科技网)
三、“能储一号”的示范意义与未来展望
“能储一号”不仅是中国能建牵头组织下,联合国内百余家产业链合作伙伴自主打造的大规模压气储能系统解决方案,也是全球首个具备大规模非补燃压气储能完整自主知识产权体系和产业链供应体系的新型储能解决方案。
1. 解决新能源波动性问题
“能储一号”能够有效解决新能源发电的间歇性、波动性问题,是构建新型电力系统的关键支撑。其全容量并网发电为系统解决大规模新能源波动性、间歇性、随机性这一世界性难题提供了“中国智慧”“中国方案”。
2. 推动产业创新与协同发展
“能储一号”的成功投运不仅展示了中国在压气储能领域的技术实力,还带动了相关产业的协同发展,形成了完整的产业链条,进一步推动了储能技术的进步和能源产业的升级。
3. 未来应用前景广阔
我国盐穴资源分布广泛,符合使用条件的约有两千多个,目前主要用于储存天然气和石油。如果盘活相关资源,能实现1000万千瓦装机容量的盐穴储能能力,相当于一座特大城市的用电负荷,将有力促进我国新型电力系统的构建。
“能储一号”的成功并网发电,不仅为中国的能源转型提供了新的路径,也为全球能源可持续发展提供了宝贵的借鉴。随着技术的不断创新和成本的持续降低,压气储能电站有望在全球范围内得到更广泛的应用,为实现碳达峰、碳中和目标,构建清洁、低碳、安全、高效的能源体系做出重要贡献。