廢棄的鹽礦洞穴和普通的水庫深層，正被改造成儲存巨大電能的新空間，全球儲能技術(shù)發(fā)展迎來關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。

淮安鹽穴壓縮空氣儲能示范項(xiàng)目全面投運(yùn)，這個全球最大規(guī)模的“空氣充電寶”實(shí)現(xiàn)了71%的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率，儲能容量達(dá)到2400兆瓦時(shí)。

福建閩湖試驗(yàn)成功的“東儲一號”水下抽蓄儲能系統(tǒng)，則顛覆了傳統(tǒng)抽水蓄能對地理?xiàng)l件的依賴，在65米水深下完成百余次充放電循環(huán)。

01 技術(shù)突破

中國儲能技術(shù)正迎來全新突破，兩大技術(shù)路線——鹽穴壓縮空氣儲能與水下抽蓄儲能，分別取得了工程規(guī)模和應(yīng)用模式的關(guān)鍵進(jìn)展。

淮安鹽穴壓縮空氣儲能示范項(xiàng)目，近期實(shí)現(xiàn)全面投產(chǎn)，成為全球最大規(guī)模的壓縮空氣儲能電站。

該項(xiàng)目利用淮安地區(qū)豐富的地下鹽穴資源，建設(shè)兩套300兆瓦級非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲能機(jī)組，采用國際先進(jìn)的“熔融鹽+帶壓熱媒水儲熱”技術(shù)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率高達(dá)71%，年發(fā)電量將達(dá)7.92億千瓦時(shí)。

在水下儲能領(lǐng)域，東方電氣集團(tuán)自主研發(fā)的國內(nèi)首臺千瓦級水下抽蓄儲能系統(tǒng)“東儲一號”，在福建閩湖完成水下綜合試驗(yàn)。

這項(xiàng)技術(shù)采用 “自帶下水庫+天然上水庫” 的設(shè)計(jì)理念，其核心為空腔球體構(gòu)成的內(nèi)置下水庫，而周邊水體則作為天然上水庫。

02 地理適應(yīng)性

鹽穴壓縮空氣儲能和水下抽蓄儲能技術(shù)，展現(xiàn)了在不同地理?xiàng)l件下的應(yīng)用優(yōu)勢。這兩大技術(shù)路線，正以互補(bǔ)的方式開拓儲能領(lǐng)域的新版圖。

鹽穴壓縮空氣儲能的優(yōu)勢在于高效利用地下廢棄空間。我國鹽礦資源豐富，僅華中地區(qū)的河南、湖北和湖南等地，鹽礦分布面積就達(dá)到3654平方公里。這些鹽礦開采后形成的地下空間，可被轉(zhuǎn)化為高效的儲能庫。

鹽穴壓縮空氣儲能項(xiàng)目建設(shè)周期短，約2-3年，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)抽水蓄能6-8年的建設(shè)周期。

水下抽蓄儲能則在水資源利用上展現(xiàn)靈活性。“東儲一號”系統(tǒng)能夠在65米水深下穩(wěn)定運(yùn)行，驗(yàn)證了其環(huán)境適應(yīng)能力。該系統(tǒng)可應(yīng)用于不同深度的水庫，不依賴特定地勢條件。

該技術(shù)為傳統(tǒng)陸上抽水蓄能電站的選址問題提供了新解決方案。尤其在水資源豐富但地勢平緩的地區(qū)，水下抽蓄儲能技術(shù)有望填補(bǔ)傳統(tǒng)抽水蓄能的空白。

03 效率與成本

儲能技術(shù)的商業(yè)化推廣，關(guān)鍵在于效率與成本的平衡。新型儲能技術(shù)在這兩方面，正逐步展現(xiàn)出與傳統(tǒng)儲能方式可比的競爭力。

在效率方面，壓縮空氣儲能已實(shí)現(xiàn)顯著提升。早期壓縮空氣儲能電站效率較低，如德國亨托夫電站約為42%，美國麥金托什電站約為54%。

而中國的先進(jìn)項(xiàng)目，如湖北應(yīng)城300兆瓦級壓縮空氣儲能電站，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率達(dá)到70%。淮安項(xiàng)目的效率更是提升至71%。

成本控制方面，鹽穴壓縮空氣儲能具有明顯優(yōu)勢。利用已有鹽穴儲氣，容量成本約6000元/立方米；而建造人工硐室進(jìn)行壓縮空氣儲能，成本約為8000元/立方米。

水下抽蓄儲能技術(shù)則通過簡化結(jié)構(gòu)降低初期投資。“東儲一號”系統(tǒng)通過采用“自帶下水庫”的設(shè)計(jì)，省去了傳統(tǒng)抽水蓄能需要建造下水庫的工程。這種模塊化設(shè)計(jì)有望降低單位儲能容量的建設(shè)成本。

04 應(yīng)用場景

新型儲能技術(shù)正在拓寬其應(yīng)用邊界，從內(nèi)陸鹽礦區(qū)到沿海水域，為不同能源系統(tǒng)和區(qū)域需求提供了多樣化解決方案。

鹽穴壓縮空氣儲能主要服務(wù)于區(qū)域電網(wǎng)調(diào)節(jié)和新能源消納。如淮安項(xiàng)目年發(fā)電量達(dá)7.92億千瓦時(shí)，可為60萬戶家庭提供一年用電量，每年可減少標(biāo)煤消耗25萬噸、減少二氧化碳排放60萬噸。

湖北應(yīng)城項(xiàng)目則能滿足約75萬居民一年的生活用電需求。

水下抽蓄儲能則為分布式能源系統(tǒng)提供了靈活調(diào)節(jié)方案。這一技術(shù)尤其適合應(yīng)用于海島微網(wǎng)、海上平臺等場景。

隨著深遠(yuǎn)海風(fēng)電向規(guī)?；⑸钸h(yuǎn)化發(fā)展，“東儲一號”的設(shè)計(jì)理念未來將高度配適深遠(yuǎn)海風(fēng)電、海島微網(wǎng)、海上平臺等場景。

05 產(chǎn)業(yè)前景與挑戰(zhàn)

新型儲能技術(shù)正處于從示范向大規(guī)模應(yīng)用過渡的關(guān)鍵期。多元化的技術(shù)路線，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供了重要支撐，但也面臨著產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化等方面的挑戰(zhàn)。

中國壓縮空氣儲能技術(shù)已處于世界領(lǐng)先地位。湖北應(yīng)城項(xiàng)目創(chuàng)下了單機(jī)功率、儲能規(guī)模和轉(zhuǎn)換效率三項(xiàng)世界紀(jì)錄，攻克了地下儲氣庫建設(shè)和工藝系統(tǒng)集成等多項(xiàng)技術(shù)難題。

水下抽蓄儲能則填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)空白，使中國在該領(lǐng)域與國際前沿并跑。

新型儲能技術(shù)的發(fā)展仍面臨產(chǎn)業(yè)化障礙。壓縮空氣儲能工程所需的很多設(shè)備產(chǎn)品仍處于非標(biāo)準(zhǔn)化狀態(tài)，技術(shù)不統(tǒng)一。新技術(shù)往往需要面對相對不成熟的產(chǎn)業(yè)鏈，在設(shè)施設(shè)備的硬條件上，特別是設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)鏈完善等方面會面臨一些挑戰(zhàn)。

結(jié)語

隨著“東儲一號”完成水下試驗(yàn)，中國水下抽蓄儲能技術(shù)距離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用又近一步，這種模塊化設(shè)計(jì)使普通水庫具備了儲能功能。

而在中國鹽礦資源豐富的地區(qū)，一座座由廢棄鹽穴改造的“空氣充電寶”正在地下蓄能。

未來，隨著這些新型儲能技術(shù)成本的進(jìn)一步降低和效率的提升，它們將與抽水蓄能、電池儲能等技術(shù)共同構(gòu)建多元化的儲能體系。