中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合500余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十四屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)暨展覽會(huì)（簡(jiǎn)稱“CIES”）在杭州國(guó)際博覽中心召開(kāi)。
CIES大會(huì)以“共建儲(chǔ)能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲(chǔ)能新發(fā)展”為主題，針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機(jī)制、資本市場(chǎng)、國(guó)際市場(chǎng)、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來(lái)自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)， 53417位線上注冊(cè)嘉賓將參加本屆CIES大會(huì)，儲(chǔ)能網(wǎng)視頻號(hào)線上直播11萬(wàn)人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證、飛輪儲(chǔ)能、液流電池、熔鹽儲(chǔ)熱、壓縮空氣儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月10日下午，中國(guó)電建集團(tuán)河北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司副總工程師、技術(shù)中心總經(jīng)理董舟受邀在儲(chǔ)能電站規(guī)劃與設(shè)計(jì)專場(chǎng)分享主題報(bào)告，報(bào)告題目為《壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)案例分析》。以下為報(bào)告主要內(nèi)容：
董舟：尊敬的各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，到會(huì)的各位朋友大家好，我來(lái)自中國(guó)電建集團(tuán)河北院。最近幾年，我們儲(chǔ)能市場(chǎng)日益火爆，大家的市場(chǎng)都很好，生意也很好，我們的業(yè)務(wù)在儲(chǔ)能方面的應(yīng)用也很多，現(xiàn)在最多的是電化學(xué)儲(chǔ)能，其它還有很多的方向，比如說(shuō)我們做除了熔鹽儲(chǔ)能，還包括壓縮空氣儲(chǔ)能、抽水蓄能。
因?yàn)槲覀冊(cè)涸趬嚎s空氣儲(chǔ)能方面進(jìn)入的比較早，這幾年有幾個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)實(shí)施了，看看能不能把案例給大家做個(gè)介紹，所以我就來(lái)做個(gè)分享，也做個(gè)匯報(bào)，也希望通過(guò)這次大會(huì)向各位專家、向各位同行學(xué)習(xí)。
大家都知道在75屆聯(lián)大的時(shí)候，總書(shū)記向世界承諾了3060的目標(biāo)。隨著目標(biāo)的確立，我們國(guó)家電力能源結(jié)構(gòu)就發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)變。我國(guó)提出了新型電力系統(tǒng)的理念。
隨著風(fēng)電、光伏的大量接入，新型電力系統(tǒng)碰到了一些核心的問(wèn)題。兩個(gè)方面，一個(gè)方面，風(fēng)電光電的不可控，造成了電網(wǎng)失穩(wěn)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，第二個(gè)方面因?yàn)橥瑫r(shí)大量的引入風(fēng)光電，火電就要頻繁的調(diào)整負(fù)荷啟動(dòng)，現(xiàn)在市場(chǎng)供給的情況，火電的盈利水平很低，整個(gè)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)平衡也很脆弱。實(shí)際上要解決這些問(wèn)題，大家都想了一些辦法。大家對(duì)這些儲(chǔ)能技術(shù)方向也很熟悉。物理儲(chǔ)能、電氣儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能，包括我們熱儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能等等種類很多，大家在這些方向上都有投入，各有特點(diǎn)。在座的各位專家對(duì)這些技術(shù)路線的選擇也都有自己的認(rèn)知。
總體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在最成熟的或者說(shuō)規(guī)模最大的肯定是抽蓄，還有電化學(xué)，它們有兩個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)是大，一個(gè)是快。我們?cè)撼诉@兩個(gè)技術(shù)路線以外，在2016年進(jìn)入了壓縮空氣儲(chǔ)能的領(lǐng)域，在這塊也做了一些工作，簡(jiǎn)單來(lái)介紹一下。
目前對(duì)于壓縮空氣儲(chǔ)能，國(guó)家沒(méi)有專門的行業(yè)規(guī)劃，主要是歸屬于新儲(chǔ)能和新能源的總體規(guī)劃中，最重要的文件是“十四五”的規(guī)劃，加快新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)，以及“十四五”新型儲(chǔ)能的發(fā)展實(shí)施方案。
加快電力設(shè)備裝備的發(fā)展計(jì)劃中也提到了壓縮空氣儲(chǔ)能，在這些方面對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能都給予了很高的評(píng)價(jià)。雖然國(guó)家方面還沒(méi)有一個(gè)很大的支持力度，但是在各個(gè)省，結(jié)合各個(gè)省電網(wǎng)的情況，也都給予了一些支持。青海對(duì)于壓縮空氣儲(chǔ)能的多種技術(shù)方案都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性的立項(xiàng)。第二是山東，山東省現(xiàn)在的儲(chǔ)能也是一個(gè)樂(lè)土，對(duì)各項(xiàng)儲(chǔ)能都有支持。
壓儲(chǔ)，最大的幾個(gè)特征或者說(shuō)幾個(gè)優(yōu)勢(shì)，總結(jié)了幾個(gè)方面。
第一，選址靈活，相對(duì)于抽蓄來(lái)說(shuō)，要有上水庫(kù)、下水庫(kù)，壓儲(chǔ)在地形選擇上相對(duì)比較靈活。我們可以做巖穴，可以做人工洞室，可以做煤礦巷道，也可以做壓力容器。
第二，安全性比較好。壓縮空氣儲(chǔ)能，火災(zāi)爆炸的隱患是非常低的。
第三，壽命長(zhǎng)。相比電池的壽命，因?yàn)樗俏锢硇缘?，所以說(shuō)壽命要更長(zhǎng)一些。
第四，成本相對(duì)來(lái)說(shuō)較低。隨著壓縮空氣儲(chǔ)能市場(chǎng)逐步做大，規(guī)模的逐步提升，成本優(yōu)勢(shì)相對(duì)來(lái)說(shuō)降幅很大。2017年、2018年還在15000和2萬(wàn)，現(xiàn)在基本上做到了6000上下。
第五，環(huán)境友好。在碳排放這方面有天然的優(yōu)勢(shì)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都有很大優(yōu)勢(shì)的。
壓儲(chǔ)在國(guó)外的起步是非常早，1870年，國(guó)外對(duì)于壓縮空氣的能源利用開(kāi)始研究，后面不斷的衍生出各種形式，也建了不少的電站，大家干這個(gè)行業(yè)應(yīng)該都很清楚，兩個(gè)最典型的案例，一個(gè)是德國(guó)的，一個(gè)是美國(guó)的，都沒(méi)有發(fā)展壯大，也沒(méi)有形成固定的模式。
國(guó)內(nèi)雖然起步比較晚，但是發(fā)展速度還是非常的快。在清華大學(xué)、中科院的引領(lǐng)下，科研機(jī)構(gòu)對(duì)于這些技術(shù)的研究投入了很大的精力，也做了非常多的實(shí)驗(yàn)措施，技術(shù)現(xiàn)在基本上都已經(jīng)攻關(guān)下來(lái)。
隨著技術(shù)的完整，整個(gè)的產(chǎn)業(yè)像華能等發(fā)電集團(tuán)，像電建和能建等這些電力建設(shè)集團(tuán)，也在這個(gè)項(xiàng)目上投入了大量的精力，也投入了大量的資源。
我把我們?cè)鹤龅倪@些項(xiàng)目抽取了一些典型案例，有一些應(yīng)用場(chǎng)景也給大家分享一下，主要就是開(kāi)拓一下思路，看看我們還有哪些地方能有更加適用的地方，給壓儲(chǔ)技術(shù)找到最適合的應(yīng)用場(chǎng)景。
第一，烏蘭察布的項(xiàng)目。這是我們?cè)涸趦?nèi)蒙古的第一個(gè)總承包項(xiàng)目，規(guī)劃容量是10兆瓦×4小時(shí)，復(fù)合了光熱的技術(shù)，采用的是地上的儲(chǔ)氣庫(kù)方案，也是國(guó)內(nèi)首次采用了槽式光熱的耦合儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)了壓縮空氣儲(chǔ)能多元耦合方面的嘗試和利用。
化德項(xiàng)目容量是60兆瓦，它采用了地下洞室和地面儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)合的方式。其他的特點(diǎn)，我們采用了高溫的儲(chǔ)熱換熱方案，選用了導(dǎo)熱油作為中間介質(zhì)。我們有中溫、高溫的，實(shí)際上我們還有低溫的，這也是壓儲(chǔ)技術(shù)多樣化的趨勢(shì)。
大同云崗項(xiàng)目是我們?cè)旱谝粋€(gè)總承包的壓儲(chǔ)項(xiàng)目，儲(chǔ)蓄空間利用了廢棄的煤氣航道。現(xiàn)在煤炭整頓了很久，有大量的廢棄巷道，其中有一些地質(zhì)條件比較好的空間實(shí)際上是可以應(yīng)用的。
儲(chǔ)氣庫(kù)方面還有一些變化，比如說(shuō)重力式儲(chǔ)氣庫(kù)的壓儲(chǔ)方案，采用了獨(dú)特的重力式儲(chǔ)氣庫(kù)方案，上面有一個(gè)配重，整個(gè)地下是儲(chǔ)氣空間。好處是儲(chǔ)氣庫(kù)的利用效率比較高，不像平時(shí)有一個(gè)死庫(kù)容，還存在壓氣波動(dòng)，重力式相對(duì)來(lái)說(shuō)在這方面做的要好一點(diǎn)，壓力交變的隱患也比較低，但是電電轉(zhuǎn)換效率現(xiàn)在不太高，但這也是一個(gè)方向，現(xiàn)在在研究。
庫(kù)布齊項(xiàng)目，庫(kù)布齊項(xiàng)目容量提高到了現(xiàn)在主流的300兆瓦，配套的是風(fēng)光基地，有利于整個(gè)風(fēng)光基地風(fēng)電、光電的輸送消納。
在利用廢棄油氣藏上，也可以做一些壓縮空氣儲(chǔ)能的項(xiàng)目，因?yàn)橛吞锵鄬?duì)來(lái)說(shuō)比較分散，作為我們各地的分散式動(dòng)力站、能源站，也是有所益處的。
山東肥城項(xiàng)目，山東省的儲(chǔ)能市場(chǎng)還是非常活躍的，泰安的肥城一直要打造儲(chǔ)能之都，地方政府對(duì)這方面的支持力度非常大，能建、中科院在這方面也都有項(xiàng)目，電建也開(kāi)發(fā)了一個(gè)大型的壓縮空氣儲(chǔ)能電站，在2023年底已經(jīng)開(kāi)工。
工藝技術(shù)原理來(lái)說(shuō)，壓儲(chǔ)理論還是比較簡(jiǎn)單的，主要是壓縮儲(chǔ)能系統(tǒng)和膨脹釋能系統(tǒng)，還有儲(chǔ)熱換熱，包括我們的儲(chǔ)氣系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，但是真正做起來(lái)因?yàn)槭切滦偷募夹g(shù)，所以說(shuō)在實(shí)施的過(guò)程中還是有很多的地方值得大家研究。
在壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)方面，因?yàn)檠芯康臅r(shí)間相對(duì)來(lái)說(shuō)比較長(zhǎng)，項(xiàng)目比較多，我把方向歸攏了一下，主要在這幾個(gè)方向上，全能流的仿真優(yōu)化技術(shù)，工藝系統(tǒng)的研究，模塊化布置方案，阻力計(jì)算、儲(chǔ)氣庫(kù)、一體化仿真、收益模式，主要是在集中在這幾個(gè)方面，簡(jiǎn)單的給大家說(shuō)一下。
對(duì)于單一設(shè)備的物理，各項(xiàng)的工程方程式都很簡(jiǎn)單的，可以做起來(lái)，就算把這些東西都做起來(lái)，串起來(lái)，全系統(tǒng)的能流仿真模型也很容易建立，壓縮空氣儲(chǔ)能和火電，和現(xiàn)在的設(shè)計(jì)有很多的不同，整個(gè)的過(guò)程不斷的在變化。比如說(shuō)儲(chǔ)氣，比如說(shuō)壓縮空氣儲(chǔ)能的過(guò)程，隨著時(shí)間的不同，壓力一直在變，溫度也在變，因?yàn)楸硥翰煌?，壓縮各級(jí)的壓比也在調(diào)整，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程?？諝怆m然把它簡(jiǎn)化為理想空氣，它還是有它的特性的。這樣需要你對(duì)它各個(gè)狀態(tài)、各個(gè)形態(tài)、各個(gè)過(guò)程整體的平衡要做一個(gè)模擬，這樣我們才能得到一個(gè)熱平衡和質(zhì)量平衡、物料平衡，來(lái)指導(dǎo)整體設(shè)計(jì)。
我把它歸類為全能流的仿真技術(shù)，在獲得了熱平衡和物料平衡之后，對(duì)一些工藝設(shè)備的選型要做很多的選擇和比選。壓縮、壓比、級(jí)數(shù)，包括一些參數(shù)的選擇，我們用高溫、中溫、低溫，涉及到了一些介質(zhì)的選擇，包括儲(chǔ)熱設(shè)施的費(fèi)用，包括效率高低的問(wèn)題。這些都屬于工藝系統(tǒng)，大家也知道它跟火電不一樣的地方，就是因?yàn)榍岸舜蜷_(kāi)空氣釋能過(guò)程，它整個(gè)的狀態(tài)是在變的。為了維持終端的功率，肯定有一些變化。目前來(lái)說(shuō)就是補(bǔ)氣或者節(jié)流等等，怎么把它做好分析。
在布置的時(shí)候，因?yàn)閮?chǔ)能一般都在負(fù)荷中心，地方都是寸土寸金，如何把它做的工藝流程又短，損失又小，占地又小，也是比較費(fèi)心思的地方，整體來(lái)說(shuō)做了一些在這方面的工作，我們現(xiàn)在要是做一些壓儲(chǔ)的電站，現(xiàn)在肯定是可行的。
我們公司非常重視科技創(chuàng)新，參與了國(guó)務(wù)院、國(guó)資委、河北省、電建集團(tuán)的一些重點(diǎn)研發(fā)課題，獲得一些專利和技術(shù)成果，在行業(yè)交流或者說(shuō)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化方面，現(xiàn)在也編了一些標(biāo)準(zhǔn)，目前在編的比較有意義的是壓縮空氣儲(chǔ)能電站的設(shè)計(jì)規(guī)范，壓縮空氣儲(chǔ)能電站初步設(shè)計(jì)報(bào)告的一些編制規(guī)程，可行性研究編制規(guī)程。
壓儲(chǔ)技術(shù)除了自己作為一個(gè)單獨(dú)的發(fā)電形式，還有很大的益處可以和我們其他的能源系統(tǒng)耦合。比如說(shuō)最傳統(tǒng)的就是燃?xì)獍l(fā)電，和空壓機(jī)系統(tǒng)做一個(gè)耦合。燃?xì)獍l(fā)電里頭的一些余熱利用，也可以把它作為壓儲(chǔ)的熱量，熱量存儲(chǔ)起來(lái)，提高我們的效率。
壓儲(chǔ)的技術(shù)可以和生物質(zhì)質(zhì)氣結(jié)合在一起，比如說(shuō)熱量可以為用來(lái)維護(hù)一些發(fā)酵罐的溫度，提高整個(gè)發(fā)酵的效率。生物質(zhì)氣電能調(diào)節(jié)如何存儲(chǔ)，因?yàn)殡娏坎⒉皇呛艽?，如何在高時(shí)段電價(jià)的地方能夠創(chuàng)造更大的盈利?；痣姺较蛏系膽?yīng)用，因?yàn)榛痣姀S有大量的熱量，可以結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)熱電解耦。因?yàn)闀r(shí)間我就不再細(xì)說(shuō)了，其實(shí)還有其他的，比如說(shuō)制冷、制熱，像烏蘭察布的項(xiàng)目和周圍的園區(qū)，供給了一些熱量，并不一定絕熱的，可以完全把這個(gè)熱做成開(kāi)源的。
總體來(lái)說(shuō)壓縮空氣儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景還有很多，我主要是想介紹一下應(yīng)用場(chǎng)景，給大家分享一下現(xiàn)在做的工作。大家也知道儲(chǔ)氣庫(kù)是它很大的一個(gè)包袱，現(xiàn)在完全可以把空氣換成二氧化碳，現(xiàn)在我們?cè)阂沧隽艘恍┣岸说膰L試，后面我們有時(shí)間再繼續(xù)交流，好，謝謝大家。
