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300兆瓦！打造出超大“空氣充電寶”
2024年05月06日 11:43:59
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：6010
實現可持續發展，能源產業是至關重要的一環，為此長久以來，各國都在大力發展可再生能源。而隨著可再生能源(如太陽能、風能)的快速發展，其不穩定性和間歇性成為了并網難題。如何在電力負荷高峰期與電力負荷低谷期間實現平衡成為了能源發展的一個難題。壓縮空氣儲能便在這一背景下得到了飛速發展。
【化工儀器網 行業百態】實現可持續發展，能源產業是至關重要的一環，為此長久以來，各國都在大力發展可再生能源。而隨著可再生能源(如太陽能、風能)的快速發展，其不穩定性和間歇性成為了并網難題。如何在電力負荷高峰期與電力負荷低谷期間實現平衡成為了能源發展的一個難題。壓縮空氣儲能便在這一背景下得到了飛速發展。
壓縮空氣儲能是一種基于燃氣輪機發展而產生的儲能技術，已被國家列為新型儲能技術。這項技術可以在電力負荷低谷期將電能轉化為空氣能儲存起來，在電力負荷高峰期再釋放能量發電，從而有效解決可再生能源發電并網難的問題，提高能源利用率——相對于電網充當一個“充電寶”的作用。
換言之，發展壓縮空氣儲能技術的目的是提高可再生能源的利用率、提升電網穩定性、促進環保和可持續發展，讓原本不可控的太陽能、風能發電等也能穩定、流暢地接入電網使用。因此其技術的核心在于滿足規模、壽命需求的同時，控制成本。
一套成熟的壓縮空氣儲能系統主要由壓縮機、膨脹機、燃燒室、蓄熱技術等關鍵設備組成。而這項技術的缺陷或者說一個迫切需要解決的技術難點便是轉化率。由于能量在壓縮和釋放的過程中存在能量損失，因此實際輸出的電能較輸入電能會有所減少，而這也就導致了這個空氣充電寶并不能真正意義上的做到“充多少、用多少”的目的。在此基礎上，受限于工作原理，壓縮空氣儲能系統需要一定的空間作為支持，尤其是在高壓條件下，需要更大的儲氣容器，增加了系統的建設和運維成本。而這些原因也直接導致了大功率的壓縮空氣儲能電站建設難度巨大。即便是起步較早的德國和美國(兩國分別于1978年和1991年建成壓縮空氣儲能電站，并運行至今)，他們建設的系統也只能保證50%上下的轉化率。
不過我國卻在這個問題上尋找到了突破口。通過引入蓄熱蓄冷技術，2021年，國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目在河北省張家口順利并網，發電效率達到70.4%，每年可發電1.32億度以上。這個效率已經可以與抽水蓄能相當，并且投入使用后，該項目為20-30萬用戶提供了電能保障，每年預計減少了49萬噸的碳排放。
就在最近，我國又進一步實現了突破。據悉4月30日，國際首套300兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范電站在山東肥城首次并網發電成功。這意味著，我國具有目前國際上規模最大、效率最高、性能最優、成本最低的新型壓縮空氣儲能電站。
可以說，我國用技術證明了壓縮空氣儲能作為一種高效、可持續的能源儲存方式，在可再生能源利用和電網調峰方面的價值，并且隨著技術的不斷進步和成本的降低，這項技術也會繼續作為我國發電行業的主流技術路線，為可持續發展提供支持。
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