中國儲能網(wǎng)訊：澎湃新聞從中國能源建設集團（下稱中國能建）獲悉，8月17日，該公司在湖南長沙投資建設的世界最大人工硐室儲氣原位試驗平臺——儲氣密封循環(huán)試驗突破世界最高壓力等級18兆帕，成套技術驗證成功。這標志著我國全面打通人工硐室儲氣技術路線，將加速推動壓縮空氣儲能行業(yè)規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
隨著新能源大規(guī)模并網(wǎng)，其發(fā)電間歇性、波動性正在對電力系統(tǒng)安全運行帶來極大挑戰(zhàn)，大規(guī)模長時物理儲能的技術突破變得尤為迫切。壓縮空氣儲能被業(yè)內(nèi)視為最具潛力的大規(guī)模長時儲能技術之一，而人工硐室儲氣庫的突破是該技術路線大規(guī)模發(fā)展的關鍵所在。
“相比于地下鹽穴儲氣，人工硐室儲氣具有更廣闊的發(fā)展前景，被譽為儲能領域的 ‘科技珠峰’，需突破深地空間開發(fā)、高氣壓密封與長時循環(huán)工況等世界級難題，矗立在壓氣儲能技術頂端。”中國能建數(shù)科集團黨委書記、董事長萬明忠表示。
18兆帕，相當于一根手指大小的面積上，要穩(wěn)穩(wěn)頂住將近1.8噸的壓力。人工硐室儲氣庫的運行原理，簡單來說是在深埋山體中開挖巨大空間來儲存高壓空氣。當風能、太陽能發(fā)電量過剩時，就用這些電把空氣強力壓縮存地下空間內(nèi)；等到用電高峰時，再把高壓空氣釋放出來發(fā)電，把存起來的“氣”重新變回“電”。
“形象地說，它就是一個‘超級地下充電寶’，但存的是新能源?！敝袊芙▔簹鈨δ苋斯ろ鲜覍嶒炇夜狙邪l(fā)主管劉元璽稱，“（該技術）未來最重要的一個應用場景，就是作為新能源的一個配套來使用，比如說中午風電光伏大發(fā)的時候，電網(wǎng)消納不了富余的新能源，也承接不了高比例不穩(wěn)定的新能源，就可以利用這個巨大的充電寶把這一部分富余的電能存儲起來，以此來平抑新能源普遍存在的波動性?！?/span>
澎湃新聞注意到，用空氣發(fā)電，壓氣儲能的前沿技術是我國能源電力建設領域國家隊和主力軍中國能建近年來主攻的方向。
萬明忠介紹說，中國能建自2022年布局人工硐室儲氣技術研究，制定了從理論研究、材料研發(fā)、中試驗證、原位試驗到工程應用的“五步走”戰(zhàn)略。此后選址長沙望城，建設規(guī)模與參數(shù)均居世界第一的壓氣儲能人工硐室實驗室，實驗室自2022年12月籌建，2024年8月投用?！皩嶒炇铱偼度虢粌|元，新開挖地下空間達九千立方米，建有兩座超大型地下深部原型試驗洞，最大埋深110米，最高試驗壓力達20兆帕。可同時采集聲、光、熱、力、流五大類數(shù)據(jù)，傳感器測點超九千個。試驗完全在真實氣壓、真實地層、真實結構、真實工況下開展，相關研究成果可直接應用于實際工程?！?/span>
據(jù)悉，在7月17日至8月16日最新一輪試驗中，該平臺的儲氣壓力突破18兆帕，創(chuàng)壓氣儲能領域的世界紀錄；實現(xiàn)168小時循環(huán)、168小時超長保壓，通過了“雙168”連續(xù)運行測試；儲氣庫日泄漏率小于千分之二，是行業(yè)優(yōu)秀控制水平的五分之一；首創(chuàng)“剛柔復合”密封體系，適應變形能力達到傳統(tǒng)鋼襯體系的10倍以上，大幅拓展壓氣儲能電站的選址范圍。該技術不僅支撐高壓空氣存儲，還可廣泛應用于氫氣、天然氣、氨氣、油氣等戰(zhàn)略物資存儲，為“源網(wǎng)荷儲”一體化、氫能產(chǎn)業(yè)化及油氣戰(zhàn)略儲備提供跨領域支撐。
今年1月9日，中國能建投建的“能儲一號”湖北應城300WM級壓縮空氣儲能電站全容量并網(wǎng)，創(chuàng)下單機功率、儲能規(guī)模和轉換效率三個世界紀錄。應城是全國井礦鹽主產(chǎn)區(qū)，該項目將地下600米的廢棄鹽穴開發(fā)形成巨型儲氣庫。在山東泰安建設的350兆瓦壓縮空氣儲能創(chuàng)新示范電站更進一步，是世界在建的最大單機功率壓縮空氣儲能項目、中國能建首個商業(yè)化壓氣儲能項目，通過盤活當?shù)貜U棄鹽穴資源，提升了電網(wǎng)調節(jié)能力。
據(jù)中國能建方面介紹，長沙人工硐室儲氣原位試驗平臺創(chuàng)下了超高壓力、超嚴密封、超高可靠、超全感知、超高效率“五項世界紀錄”和剛柔復合密封體系等“八大首創(chuàng)成果”，多項科技創(chuàng)新成果與世界首臺（套）甘肅酒泉300兆瓦壓氣儲能示范工程應用“同頻同步”。
酒泉項目突破了大規(guī)模壓縮空氣儲能電站選址受鹽穴資源制約的瓶頸，入選國家能源局新型儲能試點示范項目，預計年底可并網(wǎng)發(fā)電。投產(chǎn)后，每年將輸送5.94億千瓦時綠電，為酒泉千萬千瓦級新能源基地裝上“電力穩(wěn)定器”，助力西北新能源大基地綠電就地消納。
