目前,我国自主研发的首套10兆瓦先进压缩空气储能系统,经过4000个小时的试验运行,日前在贵州毕节正式并网发电,标志着我国在电力储能技术领域取得了重大进展。这套先进压缩空气储能系统技术和设备均由我国自主研发,具有规模大、成本低、寿命长、不受地理条件限制、环境友好等特点,是可以大规模推广的一项储能技术。
我国储能装机为28.9吉瓦,约占全国电力总装机的1.6%,远低于世界2.7%的平均水平。预计到2050年,我国储能装机将达到200吉瓦以上,占发电总量的10%~15%,压缩空气储能技术市场需求巨大而迫切。压缩空气储能具有规模大、效率高、压缩空气储能技术成本低、环保等优点,被认为是最具发展潜力的大规模储能技术之一。
目前中国科学院工程热物理研究所正在研发国际首套100兆瓦级先进压缩空气储能示范系统,压缩空气储能技术预计2020年左右建成。
目前,新型压缩空气储能最高效率为60%左右,同300兆瓦级抽水蓄能的效率70%~75%压缩空气储能技术相比尚有提升空间;其系统最大规模为10兆瓦,尚未达到传统压缩空气储能技术100兆瓦规模;其单位成本约为6000~10000元/千瓦暨1500~2500元/千瓦时,压缩空气储能技术仍有空间。
大规模化是压缩空气储能技术的发展趋势,压缩空气储能技术也是其降低成本和提升性能的主要途径。现已实现应用的新型压缩空气储能技术规模偏小(1~10兆瓦),还不能满足规模化和经济性的要求。因此,迫切需要启动更大规模(100兆瓦级)的新型压缩空气储能技术研发,压缩空气储能技术预计100兆瓦级新型压缩空气储能技术的效率可以提高到70%,其单位成本可降为约为4000元/千瓦左右暨1000元/千瓦时左右。
世界上存在的蓄能技术包括抽水蓄能、压缩空气蓄能、超导电磁蓄能、飞轮蓄能、高效电池蓄能、燃料电池蓄能等方式,与其他蓄能技术相比,压缩空气蓄能具有独特优势和重要意义。
1、空气是“能源多媒体”的最佳选择。大力开发太阳能、风能、波浪能以及核能是世界潮流,但往往都存在供需不同步、供需不均衡的状态,压缩空气储能技术能够把各种形态能源转换、储存、取用的“能源多媒体”只有空气,它是最佳选择。
2、经济效益、社会效益巨大。按发电量的三分之计算,每年可节约4亿吨煤炭,相当于数10座中大型煤矿年产量,而且年年受益,经济效益、社会效益巨大,可节约大量资源,促进经济社会可持续发展。
3、安全系数高,环境污染小。如果储气罐漏气,罐内压力会骤然降低。空气既不会爆炸也不会燃烧,压缩空气储能技术没有爆炸、污染环境的危险,因此是一种比较安全、清洁的储能方式。
压缩空气储能技术用于分布式能源系统及热、电、冷联供,应用微型、小型燃气轮机组成的微型或小型CAES电站,可在投入较少的情况下,调节峰谷差,保证供电质量。压缩空气储能技术机组和电站的大型化、自动化,可进一步发展储存空间。
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