中國儲能網(wǎng)訊：“我宣布，中國能建壓氣儲能人工硐室成套技術研發(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)，萬明忠面對鏡頭和與會者堅定而激動地宣布，人工硐室成套技術研發(fā)取得突破性進展。
中國工業(yè)報記者在發(fā)布會現(xiàn)場了解到，中國能建數(shù)科集團不僅成功建設了世界最大人工硐室儲氣原位試驗平臺，更在儲氣密封循環(huán)試驗中突破18兆帕，創(chuàng)下“五項世界紀錄”和“八大首創(chuàng)成果”。中國能建首席專家，數(shù)科集團黨委書記、董事長萬明忠表示，這意味著我國壓縮空氣儲能實現(xiàn)了從理論構想到工程實踐的重大跨越，真正把“學術設想”變?yōu)椤皩嵈驅(qū)嵉募夹g”，催生出嶄新的生產(chǎn)力。人工硐室成套技術研發(fā)全面成功不僅可用于存儲高壓空氣，加速推動壓氣儲能行業(yè)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，更可擴展至氫氣、天然氣、氨氣、石油等多種戰(zhàn)略能源儲備實現(xiàn)“多能并儲”，為未來國家能源安全與清潔轉型提供底層支撐。
構建新型電力系統(tǒng)的重要支撐
截至今年6月，全國風光電裝機容量已達16.73億千瓦，而7月份，全國最高用電負荷為15.0億千瓦，裝機量與最大負荷比高達1.1，反映出風光電等波動性電源占比已處于高位。對此，清華大學社會科學學院能源轉型與社會發(fā)展研究中心常務副主任何繼江博士對中國工業(yè)報表示，“國際與國內(nèi)實踐均表明，隨著風光發(fā)電滲透率不斷提高，電力系統(tǒng)安全運行面臨日益嚴峻的挑戰(zhàn)。”
何繼江表示，新型電力系統(tǒng)的建設對長時儲能的需求越來越強烈，這已成為全球能源轉型中的共同趨勢?！盁o論是從國際經(jīng)驗還是國內(nèi)現(xiàn)實來看，推動長時儲能規(guī)?；l(fā)展已不再是一種可選方案，而是新型電力系統(tǒng)構建中不可或缺的一環(huán)。它既是保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行、提升可再生能源消納能力的關鍵技術手段，也是實現(xiàn)能源結構綠色轉型和電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵支撐?！?/span>
華北電力大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心副主任、教授、博導王永利接受中國工業(yè)報采訪時進一步表示，壓氣儲能特別適用于大規(guī)模、長時儲能場景，能夠有效平抑風光發(fā)電的波動性，提升電網(wǎng)對可再生能源的消納能力，是構建新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐技術。
作為中央企業(yè)中國能建“數(shù)字化轉型和科技強企”的主要載體，中國能建數(shù)科集團（以下簡稱“數(shù)科集團”）率先開展長時物理儲能科研化、工程化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究，自主打造形成“中國能建壓氣儲能系統(tǒng)解決方案”（又稱“能儲一號”），引領我國新型儲能技術達到世界領先水平。2025年初，湖北應城300兆瓦級壓縮空氣儲能電站實現(xiàn)全容量并網(wǎng)發(fā)電，這標志著世界首個具備大規(guī)模非補燃壓縮空氣儲能完整自主知識產(chǎn)權的新型長時物理儲能解決方案取得重大突破。
萬明忠在接受中國工業(yè)報獨家專訪時表示，以“能儲一號”為代表的長時儲能具有長時間、大容量、強構網(wǎng)等特性，對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備“雙高”問題、大規(guī)模新能源的隨機性、間歇性、波動性“三性”問題和電源結構、生產(chǎn)消納、網(wǎng)源時空、儲能周期錯配的“四大錯配”問題至關重要，是構建新型電力系統(tǒng)的重要支撐。
“壓氣儲能在新型電力系統(tǒng)中被賦予‘穩(wěn)定器’和能源轉型‘助推器’的戰(zhàn)略定位，在應對新能源消納、電網(wǎng)調(diào)峰和跨季節(jié)儲能等關鍵挑戰(zhàn)方面具有不可替代的作用?！甭?lián)儲證券研究院副院長沈夏宜對中國工業(yè)報表示，其突出優(yōu)勢包括單機規(guī)模大、持續(xù)放電時間長、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)對風光波動的調(diào)節(jié)與適應能力，在選址方面也因?qū)Φ乩項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)定運行的關鍵技術。
“在壓縮空氣儲能領域，人工硐室儲氣技術路線是行業(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，相比于湖北應城的地下鹽穴儲氣，人工硐室儲氣具有更廣闊的發(fā)展前景。 它是“小切口解決大問題”的典型實踐，可為新型能源體系建設提供重要支撐。
據(jù)悉，此次中國能建數(shù)科集團在人工硐室成套技術研發(fā)取得的突破性進展，不僅拓展壓縮空氣儲能電站的選址范圍，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)報記者跟隨實驗室考察組來到來到位于長沙市望城區(qū)橋驛鎮(zhèn)的中國能建壓氣儲能人工硐室實驗室現(xiàn)場。中國工業(yè)報在現(xiàn)場了解到，該實驗室總投入近一億元，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位試驗洞，最大埋深110米，最高試驗壓力達20兆帕?？赏瑫r采集聲、光、熱、力、流五大類數(shù)據(jù)，傳感器測點超九千個。
“中國能建望城壓氣儲能人工硐室實驗平臺是大型原位試驗平臺，具有四個特別明顯的優(yōu)勢?！敝心芙ㄉ畹丶夹g（湖北）有限公司黨委副書記、總經(jīng)理紀文棟介紹道，
一是采用真實氣壓環(huán)境，相比采用水加壓，空氣加壓雖然難度巨大，但可精準模擬儲氣庫充放氣過程，可揭示溫度場、流體場的關鍵規(guī)律；
二是依托真實地層，研究實際圍巖環(huán)境條件下的洞室穩(wěn)定性，給選址、設計、建設提供更準確參數(shù)；
三是采用真實支護與密封結構，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用；
四是模擬真實運行工況，考慮電網(wǎng)調(diào)度、環(huán)境溫濕度等因素，模擬電站真實的充放氣工況，為電站運行方案提供支撐。
壓縮空氣儲能領域?qū)＜摇⒅袊芙ㄒ患壒芾韺＜?，?shù)科集團黨委委員、副總經(jīng)理李峻在接受中國工業(yè)報記者采訪時則表示，此次人工硐室儲氣庫試驗取得重大成功，是大幅度拓展壓氣儲能電站選址范圍的必由之路，是推動新型儲能科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合的有效手段，是推動全球能源綠色低碳轉型的硬核技術。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，開啟“多能并儲”新格局。
有望成為下個十年“新新三樣”有力競爭者
國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》明確，將壓縮空氣儲能列為重點發(fā)展的新型儲能技術，要求推動百兆瓦級技術工程化應用，并納入國家新型儲能標準體系建設。在《新型儲能制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案》中，壓縮空氣儲能被定位為“長時儲能技術”的代表，要求提升其技術經(jīng)濟性和系統(tǒng)效率，以支撐電網(wǎng)對大規(guī)模、長時儲能的需求。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)布會上表示，“十四五”期間，國家統(tǒng)籌謀劃新型儲能、氫能等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進產(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，我國新型儲能裝機規(guī)模約9500萬千瓦，5年增長了將近30倍，相當于給新型電力系統(tǒng)配上了“巨型充電寶”。
何繼江博士對中國工業(yè)報表示，現(xiàn)在，電化學儲能已成為中國助力全球碳中和進程的新三樣之一（全球碳中和進程中的“新三樣”通常指新能源汽車、鋰電池、光伏產(chǎn)品）。樂觀估計，壓縮空氣儲能有望成為下個十年的“新新三樣”的有力競爭者。
行百里半九十，在萬明忠看來，中國能建壓氣儲能系統(tǒng)解決方案這項科技成果得到廣泛應用還有很多路要走，要推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，真正實現(xiàn)工程化落地，才能從“實驗室”走向市場，為新型電力系統(tǒng)、新型能源體系建設增添動力。萬明忠介紹，
如今，數(shù)科集團已同步把多項科技成果應用于全球首次采用人工硐室作為儲氣系統(tǒng)的300MW級甘肅酒泉壓縮空氣儲能項目，實現(xiàn)科技成果與工程應用的“同頻同步”。
未來，數(shù)科集團將協(xié)同各方共同推進科技創(chuàng)新加大技術攻關和成果轉化，打造一批好項目，合力開創(chuàng)新型儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展新格局，為促進全球能源綠色低碳 轉型作出新的更大貢獻。
王永利在接受中國工業(yè)報采訪時則認為，當前，壓縮空氣儲能的單位投資成本介于抽水蓄能和電化學儲能之間，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。盡管絕對成本并非最低，但相較于受地理條件嚴重制約的抽水蓄能和循環(huán)壽命相對較短的電化學儲能，壓縮空氣儲能在選址靈活性和長時儲能能力方面表現(xiàn)突出。因此，在綜合考慮適用場景、技術壽命和全周期經(jīng)濟性等因素后，壓縮空氣儲能在項目經(jīng)濟性上仍展現(xiàn)出獨特的競爭力和應用優(yōu)勢。
在王永利看來，壓氣儲能系統(tǒng)解決方案在商業(yè)化推廣模式中，當前主要有三種路徑較為成熟且各具優(yōu)勢：
其一，“共享儲能”模式由第三方投資建設儲能設施，并為周邊多個新能源場站提供容量租賃與服務，能夠顯著提高儲能利用率，降低新能源企業(yè)的初始投資壓力，兼具經(jīng)濟性與集約性；
其二，“新能源+儲能”一體化模式通過風電、光伏與儲能的協(xié)同配置，有效平滑新能源出力波動，提升電網(wǎng)可調(diào)度性，減少棄風棄光，是目前推動儲能規(guī)?；瘧玫闹匾F(xiàn)實路徑；
其三，“獨立儲能”電站則以獨立主體身份參與電力市場，既可進行電能量交易，也可提供調(diào)頻、備用等輔助服務，通過多元化的市場收益機制形成可持續(xù)商業(yè)模式，增強項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)同和市場交易等不同角度推動壓縮空氣儲能商業(yè)化，共同拓展其應用場景與經(jīng)濟價值?！蓖跤览麑χ袊I(yè)報記者說。
“壓氣儲能有望加速實現(xiàn)規(guī)?；c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)構建的關鍵力量。預計到2030年，我國壓氣儲能裝機規(guī)模將達到43GW?！甭?lián)儲證券研究院研究員劉博宸在接受中國工業(yè)報采訪時表示，為實現(xiàn)這一目標，當前亟需從三方面推進：
在政策層面，應建立健全電價補償機制與專項扶持政策；
在技術層面，需重點突破系統(tǒng)效率與成本控制瓶頸；
在機制層面，應積極推動電網(wǎng)側共享儲能模式建設并完善市場化交易規(guī)則。
