神奇!“空氣”也能發電了!1天40000度,怎么做到的?
發布日期: 2021-12-11 10:37:29 來源: 揚子晚報

近年來以風電和光伏為代表的新能源發展很快,但這些發電方式受環境影響較大,有時發電多,有時發電少,電量不穩定,給電網安全運行帶來隱患。而儲能技術可以把平時電站多發的電存起來,等到用電高峰時再釋放出來。儲能技術有很多種,其中利用壓縮空氣來儲能的技術就非常神奇。

2021年10月份,我國自主研發的首套10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統,在貴州畢節成功并網發電,電力專家把這個系統比喻成一個“超大號的充電寶”。

這個占地兩萬多平方米的超大空間就是儲能系統的車間。這里密布著管道和容器,乍一看感覺就像進入了化工廠。不過這里的工作人員告訴記者,系統的工作過程只是一個純粹的物理過程,沒有化學反應,因此也就沒有需要排棄的廢物。

究竟什么是壓縮空氣儲能系統?它又是如何運作的呢?原來,這個系統分成兩個環節,儲能過程和釋能過程。在儲能時,通過壓縮機將空氣壓縮并進行存儲;在需要釋放電能時,再將高壓空氣釋放,帶動發電機發電。

目前,這套10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統,一天能發40000度電,相當于3000戶普通家庭一天的用電量。

一壓一放,這樣的原理聽起來似乎并不復雜,不過整個研發團隊卻克服了不少前所未有的挑戰。

△中國科學院工程熱物理研究所研究員 陳海生

壓縮機、膨脹機、蓄熱化熱器和集成控制是壓縮空氣儲能的四個關鍵技術,如何使用這些關鍵技術達到效率最優,一直是團隊成員攻克的難題。

△國家能源大規模物理儲能技術研發中心工程師 左志濤

對一個個理論和概念的反復推敲還不是最難的,到了讓理論和圖紙變為現實的階段,團隊成員又遇到了更大的障礙。

貴州畢節是典型的喀斯特地貌,連綿起伏的群山給項目施工帶來了難度,讓整個團隊始料不及。

復雜的地形不僅給基礎建設帶來了挑戰,設備零部件的運輸也成了當時的一大難題,即使買一個螺母、一個彎頭都需要幾天的時間。

10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統共有上萬個零部件,其中標準件占了40%,剩余的60%全部由研發團隊自主設計加工完成。而要把上萬個零部件拼裝成一個高效運行的系統,更是考驗著整個團隊。

從2016年這套系統落戶畢節算起,僅僅安裝調試的時間就達到了一年多,此后又經過4年多的調試,才達到了一個較為理想的能耗水平。

眼瞅著10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統在貴州畢節一天天順利運行,研發團隊已經著手布局下一代壓縮空氣儲能系統。

【半小時觀察】提早布局 構建新型能源機構

為了構建更加堅實可靠的新型電力系統,各地都在積極布局儲能項目,在這些地方的實踐中,像“空氣藏電”這樣的新型儲能技術,不再是天方夜譚,正在變為現實。儲能技術是新能源發展的關鍵環節,我們期待著,有更多新型儲能技術能夠齊頭并進,開花結果,為改寫能源格局、實現雙碳目標增加有力的砝碼。

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