中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“我宣布，中國能建壓氣儲(chǔ)能人工硐室成套技術(shù)研發(fā)——取得全面成功！”8月17日，湖南長沙大澤湖海歸小鎮(zhèn)研發(fā)中心內(nèi)，萬明忠面對(duì)鏡頭和與會(huì)者堅(jiān)定而激動(dòng)地宣布，人工硐室成套技術(shù)研發(fā)取得突破性進(jìn)展。
中國工業(yè)報(bào)記者在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)了解到，中國能建數(shù)科集團(tuán)不僅成功建設(shè)了世界最大人工硐室儲(chǔ)氣原位試驗(yàn)平臺(tái)，更在儲(chǔ)氣密封循環(huán)試驗(yàn)中突破18兆帕，創(chuàng)下“五項(xiàng)世界紀(jì)錄”和“八大首創(chuàng)成果”。中國能建首席專家，數(shù)科集團(tuán)黨委書記、董事長萬明忠表示，這意味著我國壓縮空氣儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)了從理論構(gòu)想到工程實(shí)踐的重大跨越，真正把“學(xué)術(shù)設(shè)想”變?yōu)椤皩?shí)打?qū)嵉募夹g(shù)”，催生出嶄新的生產(chǎn)力。人工硐室成套技術(shù)研發(fā)全面成功不僅可用于存儲(chǔ)高壓空氣，加速推動(dòng)壓氣儲(chǔ)能行業(yè)規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化發(fā)展，更可擴(kuò)展至氫氣、天然氣、氨氣、石油等多種戰(zhàn)略能源儲(chǔ)備實(shí)現(xiàn)“多能并儲(chǔ)”，為未來國家能源安全與清潔轉(zhuǎn)型提供底層支撐。
構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐
截至今年6月，全國風(fēng)光電裝機(jī)容量已達(dá)16.73億千瓦，而7月份，全國最高用電負(fù)荷為15.0億千瓦，裝機(jī)量與最大負(fù)荷比高達(dá)1.1，反映出風(fēng)光電等波動(dòng)性電源占比已處于高位。對(duì)此，清華大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)院能源轉(zhuǎn)型與社會(huì)發(fā)展研究中心常務(wù)副主任何繼江博士對(duì)中國工業(yè)報(bào)表示，“國際與國內(nèi)實(shí)踐均表明，隨著風(fēng)光發(fā)電滲透率不斷提高，電力系統(tǒng)安全運(yùn)行面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?！?/span>
何繼江表示，新型電力系統(tǒng)的建設(shè)對(duì)長時(shí)儲(chǔ)能的需求越來越強(qiáng)烈，這已成為全球能源轉(zhuǎn)型中的共同趨勢(shì)。“無論是從國際經(jīng)驗(yàn)還是國內(nèi)現(xiàn)實(shí)來看，推動(dòng)長時(shí)儲(chǔ)能規(guī)?；l(fā)展已不再是一種可選方案，而是新型電力系統(tǒng)構(gòu)建中不可或缺的一環(huán)。它既是保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行、提升可再生能源消納能力的關(guān)鍵技術(shù)手段，也是實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型和電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵支撐。”
華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心副主任、教授、博導(dǎo)王永利接受中國工業(yè)報(bào)采訪時(shí)進(jìn)一步表示，壓氣儲(chǔ)能特別適用于大規(guī)模、長時(shí)儲(chǔ)能場(chǎng)景，能夠有效平抑風(fēng)光發(fā)電的波動(dòng)性，提升電網(wǎng)對(duì)可再生能源的消納能力，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
作為中央企業(yè)中國能建“數(shù)字化轉(zhuǎn)型和科技強(qiáng)企”的主要載體，中國能建數(shù)科集團(tuán)（以下簡稱“數(shù)科集團(tuán)”）率先開展長時(shí)物理儲(chǔ)能科研化、工程化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究，自主打造形成“中國能建壓氣儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案”（又稱“能儲(chǔ)一號(hào)”），引領(lǐng)我國新型儲(chǔ)能技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。2025年初，湖北應(yīng)城300兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站實(shí)現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電，這標(biāo)志著世界首個(gè)具備大規(guī)模非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型長時(shí)物理儲(chǔ)能解決方案取得重大突破。
萬明忠在接受中國工業(yè)報(bào)獨(dú)家專訪時(shí)表示，以“能儲(chǔ)一號(hào)”為代表的長時(shí)儲(chǔ)能具有長時(shí)間、大容量、強(qiáng)構(gòu)網(wǎng)等特性，對(duì)于解決新型電力系統(tǒng)，高比例的可再生能源、高比例的電力電子設(shè)備“雙高”問題、大規(guī)模新能源的隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性“三性”問題和電源結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)消納、網(wǎng)源時(shí)空、儲(chǔ)能周期錯(cuò)配的“四大錯(cuò)配”問題至關(guān)重要，是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。
“壓氣儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中被賦予‘穩(wěn)定器’和能源轉(zhuǎn)型‘助推器’的戰(zhàn)略定位，在應(yīng)對(duì)新能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰和跨季節(jié)儲(chǔ)能等關(guān)鍵挑戰(zhàn)方面具有不可替代的作用?！甭?lián)儲(chǔ)證券研究院副院長沈夏宜對(duì)中國工業(yè)報(bào)表示，其突出優(yōu)勢(shì)包括單機(jī)規(guī)模大、持續(xù)放電時(shí)間長、系統(tǒng)壽命久、全生命周期成本低以及零碳排放，不僅可顯著提升電網(wǎng)對(duì)風(fēng)光波動(dòng)的調(diào)節(jié)與適應(yīng)能力，在選址方面也因?qū)Φ乩項(xiàng)l件依賴較低而展現(xiàn)出高度靈活性，從而成為支撐高比例可再生能源接入和保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。
“在壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域，人工硐室儲(chǔ)氣技術(shù)路線是行業(yè)中的“皇冠”，而人工硐室密封科技，更是‘皇冠上的明珠’！”萬明忠介紹，相比于湖北應(yīng)城的地下鹽穴儲(chǔ)氣，人工硐室儲(chǔ)氣具有更廣闊的發(fā)展前景。 它是“小切口解決大問題”的典型實(shí)踐，可為新型能源體系建設(shè)提供重要支撐。
據(jù)悉，此次中國能建數(shù)科集團(tuán)在人工硐室成套技術(shù)研發(fā)取得的突破性進(jìn)展，不僅拓展壓縮空氣儲(chǔ)能電站的選址范圍，還有望大幅降低人工硐室的成本。8月17日上午，中國工業(yè)報(bào)記者跟隨實(shí)驗(yàn)室考察組來到來到位于長沙市望城區(qū)橋驛鎮(zhèn)的中國能建壓氣儲(chǔ)能人工硐室實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)。中國工業(yè)報(bào)在現(xiàn)場(chǎng)了解到，該實(shí)驗(yàn)室總投入近一億元，新開挖地下空間達(dá)九千立方米，建有兩座超大型地下深部原位試驗(yàn)洞，最大埋深110米，最高試驗(yàn)壓力達(dá)20兆帕?？赏瑫r(shí)采集聲、光、熱、力、流五大類數(shù)據(jù)，傳感器測(cè)點(diǎn)超九千個(gè)。
“中國能建望城壓氣儲(chǔ)能人工硐室實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是大型原位試驗(yàn)平臺(tái)，具有四個(gè)特別明顯的優(yōu)勢(shì)。”中能建深地技術(shù)（湖北）有限公司黨委副書記、總經(jīng)理紀(jì)文棟介紹道，
一是采用真實(shí)氣壓環(huán)境，相比采用水加壓，空氣加壓雖然難度巨大，但可精準(zhǔn)模擬儲(chǔ)氣庫充放氣過程，可揭示溫度場(chǎng)、流體場(chǎng)的關(guān)鍵規(guī)律；
二是依托真實(shí)地層，研究實(shí)際圍巖環(huán)境條件下的洞室穩(wěn)定性，給選址、設(shè)計(jì)、建設(shè)提供更準(zhǔn)確參數(shù)；
三是采用真實(shí)支護(hù)與密封結(jié)構(gòu)，規(guī)避模擬材料和模型縮尺問題，研究成果可直接工程化應(yīng)用；
四是模擬真實(shí)運(yùn)行工況，考慮電網(wǎng)調(diào)度、環(huán)境溫濕度等因素，模擬電站真實(shí)的充放氣工況，為電站運(yùn)行方案提供支撐。
壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)＜?、中國能建一?jí)管理專家，數(shù)科集團(tuán)黨委委員、副總經(jīng)理李峻在接受中國工業(yè)報(bào)記者采訪時(shí)則表示，此次人工硐室儲(chǔ)氣庫試驗(yàn)取得重大成功，是大幅度拓展壓氣儲(chǔ)能電站選址范圍的必由之路，是推動(dòng)新型儲(chǔ)能科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的有效手段，是推動(dòng)全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的硬核技術(shù)。該技術(shù)不僅支撐高壓空氣存儲(chǔ)，還可廣泛應(yīng)用于氫氣、天然氣、氨氣、油氣等戰(zhàn)略物資存儲(chǔ)，為“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化、氫能產(chǎn)業(yè)化及油氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備提供跨領(lǐng)域支撐，開啟“多能并儲(chǔ)”新格局。
有望成為下個(gè)十年“新新三樣”有力競(jìng)爭(zhēng)者
國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》明確，將壓縮空氣儲(chǔ)能列為重點(diǎn)發(fā)展的新型儲(chǔ)能技術(shù)，要求推動(dòng)百兆瓦級(jí)技術(shù)工程化應(yīng)用，并納入國家新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。在《新型儲(chǔ)能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案》中，壓縮空氣儲(chǔ)能被定位為“長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)”的代表，要求提升其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和系統(tǒng)效率，以支撐電網(wǎng)對(duì)大規(guī)模、長時(shí)儲(chǔ)能的需求。8月26日，國家能源局副局長萬勁松在國新辦舉行的新聞發(fā)布會(huì)上表示，“十四五”期間，國家統(tǒng)籌謀劃新型儲(chǔ)能、氫能等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)和發(fā)展環(huán)境持續(xù)優(yōu)化。截至今年上半年，我國新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模約9500萬千瓦，5年增長了將近30倍，相當(dāng)于給新型電力系統(tǒng)配上了“巨型充電寶”。
何繼江博士對(duì)中國工業(yè)報(bào)表示，現(xiàn)在，電化學(xué)儲(chǔ)能已成為中國助力全球碳中和進(jìn)程的新三樣之一（全球碳中和進(jìn)程中的“新三樣”通常指新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品）。樂觀估計(jì)，壓縮空氣儲(chǔ)能有望成為下個(gè)十年的“新新三樣”的有力競(jìng)爭(zhēng)者。
行百里半九十，在萬明忠看來，中國能建壓氣儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案這項(xiàng)科技成果得到廣泛應(yīng)用還有很多路要走，要推動(dòng)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，真正實(shí)現(xiàn)工程化落地，才能從“實(shí)驗(yàn)室”走向市場(chǎng)，為新型電力系統(tǒng)、新型能源體系建設(shè)增添動(dòng)力。萬明忠介紹，
如今，數(shù)科集團(tuán)已同步把多項(xiàng)科技成果應(yīng)用于全球首次采用人工硐室作為儲(chǔ)氣系統(tǒng)的300MW級(jí)甘肅酒泉壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)科技成果與工程應(yīng)用的“同頻同步”。
未來，數(shù)科集團(tuán)將協(xié)同各方共同推進(jìn)科技創(chuàng)新加大技術(shù)攻關(guān)和成果轉(zhuǎn)化，打造一批好項(xiàng)目，合力開創(chuàng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新格局，為促進(jìn)全球能源綠色低碳 轉(zhuǎn)型作出新的更大貢獻(xiàn)。
王永利在接受中國工業(yè)報(bào)采訪時(shí)則認(rèn)為，當(dāng)前，壓縮空氣儲(chǔ)能的單位投資成本介于抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能之間，其全生命周期度電成本也處于相近區(qū)間的中等偏上水平。盡管絕對(duì)成本并非最低，但相較于受地理?xiàng)l件嚴(yán)重制約的抽水蓄能和循環(huán)壽命相對(duì)較短的電化學(xué)儲(chǔ)能，壓縮空氣儲(chǔ)能在選址靈活性和長時(shí)儲(chǔ)能能力方面表現(xiàn)突出。因此，在綜合考慮適用場(chǎng)景、技術(shù)壽命和全周期經(jīng)濟(jì)性等因素后，壓縮空氣儲(chǔ)能在項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性上仍展現(xiàn)出獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)力和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
在王永利看來，壓氣儲(chǔ)能系統(tǒng)解決方案在商業(yè)化推廣模式中，當(dāng)前主要有三種路徑較為成熟且各具優(yōu)勢(shì)：
其一，“共享儲(chǔ)能”模式由第三方投資建設(shè)儲(chǔ)能設(shè)施，并為周邊多個(gè)新能源場(chǎng)站提供容量租賃與服務(wù)，能夠顯著提高儲(chǔ)能利用率，降低新能源企業(yè)的初始投資壓力，兼具經(jīng)濟(jì)性與集約性；
其二，“新能源+儲(chǔ)能”一體化模式通過風(fēng)電、光伏與儲(chǔ)能的協(xié)同配置，有效平滑新能源出力波動(dòng)，提升電網(wǎng)可調(diào)度性，減少棄風(fēng)棄光，是目前推動(dòng)儲(chǔ)能規(guī)模化應(yīng)用的重要現(xiàn)實(shí)路徑；
其三，“獨(dú)立儲(chǔ)能”電站則以獨(dú)立主體身份參與電力市場(chǎng)，既可進(jìn)行電能量交易，也可提供調(diào)頻、備用等輔助服務(wù)，通過多元化的市場(chǎng)收益機(jī)制形成可持續(xù)商業(yè)模式，增強(qiáng)項(xiàng)目盈利能力和投資吸引力。
“這三種模式分別從集約共享、源網(wǎng)協(xié)同和市場(chǎng)交易等不同角度推動(dòng)壓縮空氣儲(chǔ)能商業(yè)化，共同拓展其應(yīng)用場(chǎng)景與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。”王永利對(duì)中國工業(yè)報(bào)記者說。
“壓氣儲(chǔ)能有望加速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，成為支撐新能源消納和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵力量。預(yù)計(jì)到2030年，我國壓氣儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到43GW?！甭?lián)儲(chǔ)證券研究院研究員劉博宸在接受中國工業(yè)報(bào)采訪時(shí)表示，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，當(dāng)前亟需從三方面推進(jìn)：
在政策層面，應(yīng)建立健全電價(jià)補(bǔ)償機(jī)制與專項(xiàng)扶持政策；
在技術(shù)層面，需重點(diǎn)突破系統(tǒng)效率與成本控制瓶頸；
在機(jī)制層面，應(yīng)積極推動(dòng)電網(wǎng)側(cè)共享儲(chǔ)能模式建設(shè)并完善市場(chǎng)化交易規(guī)則。
