中國儲能網(wǎng)訊:隨著新型電力系統(tǒng)建設及3060雙碳戰(zhàn)略的推進,儲能技術,特別是壓縮空氣儲能等大容量物理儲能技術在新型電力系統(tǒng)中將扮演重要角色。在應用場景方面,壓縮空氣儲能技術一方面可以通過電能存儲與釋放,實現(xiàn)夜間“風電出力高峰”與白天“電網(wǎng)負荷高峰”的雙峰跨時空協(xié)同;另一方面,也可以通過參與電網(wǎng)調頻服務,輔助新型電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
在技術路線方面,以“壓縮熱利用為主導的無補燃型壓縮空氣儲能技術路線”已得到大量經(jīng)費支持,進入百兆瓦容量等級的示范階段;南網(wǎng)科研院提出的噴射補燃壓縮空氣儲能技術路線,在南方電網(wǎng)公司科技項目《高效壓縮空氣儲能系統(tǒng)優(yōu)化技術研究》資助下,已在推進試驗平臺建設及百兆瓦級噴射補燃壓縮空氣儲能集成解決方案的研發(fā),服務于新型電力系統(tǒng)建設對長時間、大容量、低成本及高效率儲能場景的需求。
(來源:《南方能源建設》)
你聽過壓縮空氣儲能嗎?壓縮空氣儲能(Compressed-Air Energy Storage, CAES )是指在電網(wǎng)負荷低谷期將電能用于壓縮空氣,將空氣高壓密封在報廢礦井、沉降的海底儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中,在電網(wǎng)負荷高峰期釋放壓縮空氣推動汽輪機發(fā)電的儲能方式。通俗來說就是在用電低谷時,將空氣壓縮儲存于儲氣室中,將電能轉化為空氣能存儲起來;在用電高峰時釋放高壓空氣,帶動發(fā)電機發(fā)電。
壓縮空氣儲能將成大規(guī)模儲能支柱
在雙碳政策的強力推動下,新能源發(fā)電規(guī)模增速迅猛,在電力系統(tǒng)的出力占比日益提升。然而,以風電光伏為主的新能源出力存在天然的波動性和不可預測性,增加了電網(wǎng)運行的風險,容易出現(xiàn)連鎖脫網(wǎng)。隨著風電光伏占比的不斷提升,“棄風”、“棄光”現(xiàn)象嚴重。電力系統(tǒng)對可靠、長時的電能需求日益旺盛。儲能技術可以實現(xiàn)能量在時間和空間上的有序調控。大規(guī)模長時儲能技術可以解決新能源發(fā)電的波動性和間歇性問題,實現(xiàn)發(fā)電側的平滑出力;可以改善發(fā)電質量、用于削峰填谷等,是提高可再生能源消納水平,實現(xiàn)未來可再生能源主體地位,達成雙碳目標的重要技術。
根據(jù)能量類型的差異,儲能技術可分為四類:化學儲能、機械儲能、熱儲能、電磁儲能。一般認為,能夠用于百兆瓦級及以上的大規(guī)模儲能技術只有抽水蓄能和壓縮空氣儲能兩種方式。目前,抽水蓄能主導國內儲能市場,由于其技術發(fā)展成熟、度電成本低、大容量等特點,短中期時間內仍將占據(jù)國內儲能市場的主體地位。然而,抽水蓄能資源依賴性強,對地形、水源的要求高,開發(fā)周期長,該技術的應用存在較高的局限性,尤其是在一些水資源不足的省份,難以大規(guī)模發(fā)展抽水蓄能。因此,壓縮空氣儲能(Compressed air energy storage,CAES)是繼抽水儲能之后最具發(fā)展?jié)摿Φ腉W級大規(guī)模物理儲能技術,是解決“棄風”、“棄光”等新能源消納問題的重要途經(jīng)之一。
國家積極出臺政策支持
壓縮空氣儲能發(fā)展
壓縮空氣儲能作為一種新型的儲能技術,已經(jīng)被寫入國家“十四五”規(guī)劃中?!笆奈濉币?guī)劃和2035年遠景目標綱要中明確指出在氫能與儲能等前沿科技和產業(yè)變革領域,組織實施未來產業(yè)孵化與加速計劃,謀劃布局一批未來產業(yè)。其中提出要實施電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等儲能示范項目。2021年以來,國家出臺多項政策支持加快壓縮空氣儲能技術的研制,推動壓縮空氣儲能商業(yè)化進程。各省市地區(qū)也出臺促進壓縮空氣儲能技術發(fā)展的政策支持。
“十四五”能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃
新型電力系統(tǒng)及其支撐技術(儲能技術)
“2025年,完成大型空氣壓縮儲能技術示范”
壓縮空氣儲能前景展望
目前,全球最大規(guī)模350兆瓦鹽穴壓縮空氣儲能項目山東泰安2×300MW級壓縮空氣儲能創(chuàng)新示范工程項目一期350MW機組開工,國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目在河北張家口順利并網(wǎng)發(fā)電。據(jù)研究機構統(tǒng)計,截至 2022年 9 月,我國壓縮空氣儲能在建/籌建裝機量6.3GW,遠高于我國現(xiàn)有累計裝機182.5MW。2025 年我國新型儲能裝機將超 30GW,壓縮空氣儲能裝機量將占比為 23%。10月12日,青海省能源局印發(fā)《2022年青海省新能源開發(fā)建設方案》,規(guī)劃壓縮空氣儲能3.04~3.84GWh,占配套儲能規(guī)劃裝機量 48%~60%。壓縮空氣儲能已成為未來大型長時儲能主流路線之一,規(guī)模和經(jīng)濟性將媲美抽水蓄能。