近年来以风电和光伏为代表的新能源发展很快,但这些发电方式受环境影响较大,有时发电多,有时发电少,电量不稳定,给电网安全运行带来隐患。而储能技术可以把平时电站多发的电存起来,等到用电高峰时再释放出来。储能技术有很多种,其中利用压缩空气来储能的技术就非常神奇。

  日前,我国自主研发的首套10兆瓦先进压缩空气储能系统,在贵州毕节成功并网发电,电力专家把这个系统比喻成一个“超大号的充电宝”。

  纯粹物理过程没有化学反应

  占地两万多平方米的储能系统车间密布着管道和容器,乍一看感觉就像进入了化工厂。不过这里的工作人员告诉记者,系统的工作过程只是一个纯粹的物理过程,没有化学反应,因此也就没有需要排弃的废物。

  究竟什么是压缩空气储能系统?它又是如何运作的呢?原来,这个系统分成两个环节,储能过程和释能过程。在储能时,通过压缩机将空气压缩并进行存储;在需要释放电能时,再将高压空气释放,带动发电机发电。

  目前,这套10兆瓦先进压缩空气储能系统,一天能发40000度电,相当于3000户普通家庭一天的用电量。

  一压一放,这样的原理听起来似乎并不复杂,不过整个研发团队却克服了不少前所未有的挑战。

  研发团队攻克四项关键技术

  中国科学院工程热物理研究所研究员陈海生说,压缩机、膨胀机、蓄热化热器和集成控制是压缩空气储能的四个关键技术,如何使用这些关键技术达到效率最优,一直是团队成员攻克的难题。

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  国家能源大规模物理储能技术研发中心工程师左志涛说,对一个个理论和概念的反复推敲还不是最难的,到了让理论和图纸变为现实的阶段,团队成员又遇到了更大的障碍。

  贵州毕节是典型的喀斯特地貌,连绵起伏的群山给项目施工带来了难度,让整个团队始料不及。

  复杂的地形不仅给基础建设带来了挑战,设备零部件的运输也成了当时的一大难题,即使买一个螺母、一个弯头都需要几天的时间。

  10兆瓦先进压缩空气储能系统共有上万个零部件,其中标准件占了40%,剩余的60%全部由研发团队自主设计加工完成。而要把上万个零部件拼装成一个高效运行的系统,更是考验着整个团队。

  从2016年这套系统落户毕节算起,仅仅安装调试的时间就达到了一年多,此后又经过4年多的调试,才达到了一个较为理想的能耗水平。

  “空气藏电”不再是天方夜谭

  为了构建更加坚实可靠的新型电力系统,各地都在积极布局储能项目,在这些地方的实践中,像“空气藏电”这样的新型储能技术,不再是天方夜谭,正在变为现实。储能技术是新能源发展的关键环节,我们期待着,有更多新型储能技术能够齐头并进,开花结果,为改写能源格局、实现双碳目标增加有力的砝码。文图据客户端

  “空气”发电这样运作

  压缩空气储能系统分成两个环节,储能过程和释能过程。在储能时,通过压缩机将空气压缩并进行存储;在需要释放电能时,再将高压空气释放,带动发电机发电。

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