地下藏着个千亿“充电宝”成为储能新宠,多家央企参与,欲与抽水蓄能看齐

能源盟友 2022-10-25
2441 字丨阅读本文需 6 分钟

人类开采盐矿用于食用和保存食物已经有上千年的历史了。在我国,开采盐矿的历史应早于商代,并上溯到夏代,甚至夏以前的洪荒时代。盐岩水溶开采的应用在我国大约有1000多年的历史。

由于盐腔深埋地下,且在产生局部地层裂缝条件下可自重结晶愈合,地下盐穴就成了很好的密封储存介质,提供了一个巨大而安全的地下空间。

石油、天然气领域,我国从2007年开始开展了盐穴综合利用实际应用,利用盐穴提供的巨大存储空间来存储天然气实现调峰作用,存储石油作为战略储备物资,为民生、为国家能源安全提供了保障。据国际天然气联盟(IGU)预测,到2030年全球地下储气库调峰需求量将达到5.03×1011立方米,这需要在现有地下储库基础上新建地下储库183座,预计需要新增工作气量1.406×1011立方米才能满足今后的调峰需求。随着各类天然气管线、油气管道的运行,为了提高管道利用率,解决现有储运基础设施工程建设能力、速度与国家需求不匹配问题,地下储气库的建设呈现出高需求态势,未来10年将是我国盐穴储气库建设的高峰期。

这种新型储能技术有何亮点,市场前景又如何?

1、盐穴是如何发电的?

盐穴,即盐矿开采后留下的矿洞。国内盐穴资源丰富,大部分体积巨大且密封性良好,适于储存石油、天然气等重要战略物资,也是储存高压空气的理想场所。

压缩空气储能是新型储能“家族”中的一员。所谓“盐穴发电”,就是利用盐穴建设“压缩空气蓄能电站”,在用电少的时段把电网上多余的电力用起来,用压缩机把空气压缩,将其注入到密封的地下盐穴大仓库中;而当用电高峰时段,再把盐穴中的压缩空气释放出来,带动发动机发电。通过这种方式,实现削峰填谷的效果,能够有效提升电网的调节能力。

地下盐穴具有体积大、密闭好、稳定性高的天然优势,可为压缩空气储能提供优良的储气条件。相比其他的储能方式,盐穴储能本身不会造成污染,是一项具有重大发展前景的大规模清洁物理储能技术。

2、这项储能技术的能效利用率有多高?

经过测试,金坛盐穴的能效利用率达到了60%。相比此前建设的美国、德国压缩空气储能站,金坛压缩空气储能项目不需要进行补燃,直接利用压缩空气就能够发电,技术已经达到了世界领先水平。

据了解,金坛盐矿资源丰富,现有空闲盐穴48个。金坛盐穴压缩空气储能项目于2017年获国家能源局立项批复,2020年8月主体工程正式开工,项目初设静态投资4.3亿元,是压缩空气储能领域唯一国家示范项目,也是世界首座非补燃式压缩空气储能电站,由中盐集团、中国华能和清华大学共同开发。

电站一期建设1套6万千瓦x5小时非补燃式压缩空气储能发电系统,发电年利用小时数约1660小时,储能容量30万千瓦时,换电效率达60%以上,投运后将为江苏电网提供±6万千瓦调峰能力,每年增加调峰电量约1亿千瓦时。

该项目极大提高了电能转换效率,全过程无燃烧、无排放,为新型电力系统构建提供了技术支撑和基础装备,助力碳达峰、碳中和目标实现。

如果盐穴不用来储能,老井就要进行封堵,保持内部结构的稳定性,并要达到环保、安全要求,而盐穴一旦用于储能,高压气体对墙体会产生支撑力,不会发生地面塌陷等情况。

国网江苏电力调度控制中心总工程师雷震认为,该电站的成功并网,可以有效提升区域电网的调峰能力,同时还能促进电网消纳更多的风电、光伏等新能源。目前,正在多方协同,细化金坛盐穴压缩空气储能电站运营机制,为大规模新型储能技术商业化应用创造可能。

该项目的建设成为名校、央企强强联合、产学研深度合作的典范。中盐集团利用先进的造腔和注采技术,承担地下储气库建设;中国华能发挥电力专业技术优势,承担项目的建设、调试和运维;清华大学研发了具有自主知识产权的非补燃压缩空气储能技术。此外,国家电网、东方电气、哈尔滨电气、上海电气、沈鼓集团、中国能建、中国电建、中石油、中石化和浙建集团均参与了项目建设,是跨界合作、协同创新的生动实践。

3、空气储能定价机制,欲与抽水蓄能看齐

专家表示,在大容量储能领域,相比技术成熟、装机容量已形成一定规模的抽水蓄能电站,压缩空气储能还处在规模化程度的前期。在目前选址灵活、建设成本较低的优势的基础上,压缩空气储能的商用,还需要解决一些关键问题。

在江苏金坛盐穴压缩空气储能电站项目,建设团队正在探讨商业化运营前的一个重要问题,那就是价格机制。

目前,压缩空气储能电站的定价机制还在探索阶段。今年5月,国家发改委曾对抽水蓄能电站定价机制发布《意见》,明确抽水蓄能电站执行两部制电价。一是通过电量电价回收抽水、发电的运行成本,体现提供调峰服务的价值;二是通过容量电价回收其他成本,体现其辅助服务的价值。业内人士告诉记者,压缩空气储能电站如果能实现与抽水蓄能一样采取两部制电价,将保证其经济性。

中国盐业有限公司党委书记 董事长李耀强:现在国家还没有针对它进行定价 ,但是从如果压缩空气储能能够采用类似于抽水蓄能电价的这种价格体系的话,它的经济性还是回报是有保证的。

业内人士表示,压缩空气储能的发展还需要经过示范项目的探索,推动商业化、工程化和标准化。在验证技术提升性能的同时,逐步建立合适的商业模式。在发电端,与清洁能源结合,促进大规模并网消纳;在电网端,服务电力系统安全性,发挥削峰填谷的作用。

储氢领域,盐穴储氢蓬勃发展。氢能将是实现全球能源清洁、低碳发展的关键路径之一,目前这一全球共识正逐渐形成。已有研究表明,盐穴储氢成本至少比电池储氢成本低100倍。我国正在开展一系列盐穴储氢的科研攻关。

废弃物回填领域,人们将地面固体废弃物进行粉碎处理后,注入地下盐穴。我国江苏淮安、山东泰安、安徽定远等地都已有碱渣、盐泥等固体废物回填的案例。

在“30·60”目标的大背景下,盐穴储能作为地下储能的重要形式之一,可以充分利用地下闲置空间,实现多种形式能量的大规模高效存储,具有储存容量大、储存压力高、清洁环保、安全可靠、经济性好等优点,对于优化能源结构、促进清洁能源生产、保障国家能源安全意义重大,是实现国家可持续发展和绿色发展战略的重要选择之一。

空气压缩储能领域,新型储能成为能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一。2022年国家发展改革委、国家能源局发布《“十四五”新型储能发展实施方案》中提出“开展压缩空气储能等关键核心技术、装备和集成优化设计研究,到2025年新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件”。压缩空气储能进入重要发展机遇期,利用盐穴存储空气是最为经济、最为安全的储存方式,成为各大能源企业的新宠。

文章来源: 陆家嘴金融网,企业观察报,光明网,仔仔35107491

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:能源盟友
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...