中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：澎湃新聞從中國能源建設(shè)集團(tuán)（下稱中國能建）獲悉，8月17日，該公司在湖南長沙投資建設(shè)的世界最大人工硐室儲(chǔ)氣原位試驗(yàn)平臺(tái)——儲(chǔ)氣密封循環(huán)試驗(yàn)突破世界最高壓力等級(jí)18兆帕，成套技術(shù)驗(yàn)證成功。這標(biāo)志著我國全面打通人工硐室儲(chǔ)氣技術(shù)路線，將加速推動(dòng)壓縮空氣儲(chǔ)能行業(yè)規(guī)?；a(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(dòng)性正在對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來極大挑戰(zhàn)，大規(guī)模長時(shí)物理儲(chǔ)能的技術(shù)突破變得尤為迫切。壓縮空氣儲(chǔ)能被業(yè)內(nèi)視為最具潛力的大規(guī)模長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)之一，而人工硐室儲(chǔ)氣庫的突破是該技術(shù)路線大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵所在。
“相比于地下鹽穴儲(chǔ)氣，人工硐室儲(chǔ)氣具有更廣闊的發(fā)展前景，被譽(yù)為儲(chǔ)能領(lǐng)域的 ‘科技珠峰’，需突破深地空間開發(fā)、高氣壓密封與長時(shí)循環(huán)工況等世界級(jí)難題，矗立在壓氣儲(chǔ)能技術(shù)頂端。”中國能建數(shù)科集團(tuán)黨委書記、董事長萬明忠表示。
18兆帕，相當(dāng)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(chǔ)氣庫的運(yùn)行原理，簡單來說是在深埋山體中開挖巨大空間來儲(chǔ)存高壓空氣。當(dāng)風(fēng)能、太陽能發(fā)電量過剩時(shí)，就用這些電把空氣強(qiáng)力壓縮存地下空間內(nèi)；等到用電高峰時(shí)，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(gè)‘超級(jí)地下充電寶’，但存的是新能源?！敝袊芙▔簹鈨?chǔ)能人工硐室實(shí)驗(yàn)室公司研發(fā)主管劉元璽稱，“（該技術(shù)）未來最重要的一個(gè)應(yīng)用場景，就是作為新能源的一個(gè)配套來使用，比如說中午風(fēng)電光伏大發(fā)的時(shí)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(gè)巨大的充電寶把這一部分富余的電能存儲(chǔ)起來，以此來平抑新能源普遍存在的波動(dòng)性?！?/span>
澎湃新聞注意到，用空氣發(fā)電，壓氣儲(chǔ)能的前沿技術(shù)是我國能源電力建設(shè)領(lǐng)域國家隊(duì)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(chǔ)氣技術(shù)研究，制定了從理論研究、材料研發(fā)、中試驗(yàn)證、原位試驗(yàn)到工程應(yīng)用的“五步走”戰(zhàn)略。此后選址長沙望城，建設(shè)規(guī)模與參數(shù)均居世界第一的壓氣儲(chǔ)能人工硐室實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室自2022年12月籌建，2024年8月投用?！皩?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型試驗(yàn)洞，最大埋深110米，最高試驗(yàn)壓力達(dá)20兆帕。可同時(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)。試驗(yàn)完全在真實(shí)氣壓、真實(shí)地層、真實(shí)結(jié)構(gòu)、真實(shí)工況下開展，相關(guān)研究成果可直接應(yīng)用于實(shí)際工程?！?/span>
據(jù)悉，在7月17日至8月16日最新一輪試驗(yàn)中，該平臺(tái)的儲(chǔ)氣壓力突破18兆帕，創(chuàng)壓氣儲(chǔ)能領(lǐng)域的世界紀(jì)錄；實(shí)現(xiàn)168小時(shí)循環(huán)、168小時(shí)超長保壓，通過了“雙168”連續(xù)運(yùn)行測(cè)試；儲(chǔ)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?cè)釓?fù)合”密封體系，適應(yīng)變形能力達(dá)到傳統(tǒng)鋼襯體系的10倍以上，大幅拓展壓氣儲(chǔ)能電站的選址范圍。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。
今年1月9日，中國能建投建的“能儲(chǔ)一號(hào)”湖北應(yīng)城300WM級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站全容量并網(wǎng)，創(chuàng)下單機(jī)功率、儲(chǔ)能規(guī)模和轉(zhuǎn)換效率三個(gè)世界紀(jì)錄。應(yīng)城是全國井礦鹽主產(chǎn)區(qū)，該項(xiàng)目將地下600米的廢棄鹽穴開發(fā)形成巨型儲(chǔ)氣庫。在山東泰安建設(shè)的350兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能創(chuàng)新示范電站更進(jìn)一步，是世界在建的最大單機(jī)功率壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目、中國能建首個(gè)商業(yè)化壓氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，通過盤活當(dāng)?shù)貜U棄鹽穴資源，提升了電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力。
據(jù)中國能建方面介紹，長沙人工硐室儲(chǔ)氣原位試驗(yàn)平臺(tái)創(chuàng)下了超高壓力、超嚴(yán)密封、超高可靠、超全感知、超高效率“五項(xiàng)世界紀(jì)錄”和剛?cè)釓?fù)合密封體系等“八大首創(chuàng)成果”，多項(xiàng)科技創(chuàng)新成果與世界首臺(tái)（套）甘肅酒泉300兆瓦壓氣儲(chǔ)能示范工程應(yīng)用“同頻同步”。
酒泉項(xiàng)目突破了大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)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(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目，預(yù)計(jì)年底可并網(wǎng)發(fā)電。投產(chǎn)后，每年將輸送5.94億千瓦時(shí)綠電，為酒泉千萬千瓦級(jí)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。
