近日，中國南方電網(wǎng)科技部段衛(wèi)國處長一行到國家能源大規(guī)模物理儲能技術(shù)(畢節(jié))研發(fā)中心,開展大規(guī)模壓縮空氣儲能技術(shù)及壓縮空氣儲能-微電網(wǎng)項(xiàng)目調(diào)研。
當(dāng)日上午，調(diào)研組來到位于畢節(jié)小壩鎮(zhèn)的國家能源大規(guī)模物理儲能技術(shù)(畢節(jié))研發(fā)中心、中國首個1.5兆瓦壓縮空氣儲能-多能分布式微網(wǎng)示范項(xiàng)目基地進(jìn)行考察，聽取了在建中的壓縮空氣儲能微電網(wǎng)項(xiàng)目介紹，參觀了即將完成建設(shè)的10兆瓦級壓縮空氣儲能系統(tǒng)，并就新能源新技術(shù)的開發(fā)與運(yùn)用進(jìn)行交流座談。
儲能研發(fā)中心陳海生主任介紹，目前壓縮空氣儲能已逐漸成為能源利用及環(huán)保領(lǐng)域的研發(fā)熱點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的大規(guī)模電力儲能技術(shù)之一。落戶畢節(jié)的中國首個10兆瓦級壓縮空氣儲能示范項(xiàng)目去年12月動工，目前即將完成所有的設(shè)備安裝，預(yù)計(jì)年底將逐漸建成投運(yùn)。該儲能系統(tǒng)是國際首套10兆瓦級壓縮空氣儲能系統(tǒng)，在儲能規(guī)模、核心技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性等方面較其他形式儲能技術(shù)有較大的優(yōu)勢，其推廣應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)社會效益，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。
南方電網(wǎng)科技部段衛(wèi)國處長表示，近幾年來，南方電網(wǎng)風(fēng)電光伏發(fā)電等可再生能源發(fā)展迅速，中國南方電網(wǎng)愿意以壓縮空氣儲能-多能分布式微網(wǎng)示范項(xiàng)目的研發(fā)與運(yùn)用為契機(jī)，加強(qiáng)與中國科學(xué)院工程熱物理研究所、國家能源大規(guī)模物理儲能技術(shù)研發(fā)中心及相關(guān)企業(yè)的合作，建立共贏、可持續(xù)發(fā)展的合作模式，攜手共進(jìn)，共同為新技術(shù)新能源的發(fā)展盡一份力。
貴州電網(wǎng)公司介紹了目前新能源、新技術(shù)研發(fā)運(yùn)用情況，畢節(jié)供電局匯報了對儲能研發(fā)中心施工供電、并網(wǎng)接入方案制訂及調(diào)試用電準(zhǔn)備情況。
據(jù)了解，隨著光伏、風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)比重的不斷增加，其固有的間歇性和波動性對電網(wǎng)的沖擊很大，導(dǎo)致其并網(wǎng)比例不高，棄光、棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。而壓縮空氣儲能技術(shù)可以滿足光伏、風(fēng)力發(fā)電大規(guī)模并網(wǎng)的要求。壓縮空氣儲能微電網(wǎng)項(xiàng)目作為解決新能源并網(wǎng)和調(diào)節(jié)電網(wǎng)電能質(zhì)量的重要技術(shù)手段，儲能技術(shù)備受關(guān)注，被認(rèn)為是解決新能源并網(wǎng)瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)。
貴州電網(wǎng)公司科技部、廣東電科院、貴州電科院陪同調(diào)研。
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無油靜音空壓機(jī)的大規(guī)模壓縮空氣儲能技術(shù)
新無油靜音空壓機(jī)用是當(dāng)前世界范圍內(nèi)應(yīng)對化石能源危機(jī)和由此帶來的環(huán)境污染問題的重要戰(zhàn)略之一。由于風(fēng)能、太陽能等新能源發(fā)電的波動性和隨機(jī)性，大規(guī)模新能源并網(wǎng)給無油靜音空壓機(jī)定運(yùn)行和電能質(zhì)量帶來了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，使無油靜音空壓機(jī)大量的棄風(fēng)和棄光現(xiàn)象，使得新能源的利用率長期處于較低的水平13.因此，如何使無油靜音空壓機(jī)新能源的安全、高效、經(jīng)濟(jì)無油靜音空壓機(jī)為智能電網(wǎng)建設(shè)中亟待解決的關(guān)鍵問題。
眾所周知，儲能技術(shù)是無油靜音空壓機(jī)的重要手段之。然而，電能的大規(guī)模工程化存儲無油靜音空壓機(jī)全世界電力科技工作者的一大難題。在一定程度上講，沒有規(guī)?；膬δ?，便沒有真正意義上的智能電網(wǎng)。
在大規(guī)模儲能方面，目前較為成熟的技術(shù)主要有抽水蓄能、蓄電池儲能和壓縮空氣儲能三種H.抽水蓄能電站誠然是一種很好的大量存儲電能的方式，然而其建設(shè)嚴(yán)格受到地理無油靜音空壓機(jī)難以滿足大規(guī)模推廣的需求。蓄電池儲能技術(shù)相對成熟，且在上述三種儲能方電能轉(zhuǎn)換效率最高，但其工作壽命往往只有2~3年，不僅更新?lián)Q代成本高昂，且后期處理環(huán)境污染嚴(yán)重。無油靜音空壓機(jī)壓縮空氣儲能系統(tǒng)的建設(shè)限制條件較少，且對環(huán)境友好、綜合效率較高，有望成為解決大規(guī)無油靜音空壓機(jī)用中諸多問題的最佳選擇。
本文首先提出了電能品位與儲能效益的概念，介紹了壓縮空氣儲能的基本原理及國內(nèi)外發(fā)展概況，重點(diǎn)介紹了非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲能發(fā)電技術(shù)及其特點(diǎn)。最后，探討了該技術(shù)在智能電網(wǎng)中的廣闊無油靜音空壓機(jī)規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用尚需解決的關(guān)鍵問題。
2電能品位與儲能效益對于熱能，我們有品位的概念。例如，汽輪機(jī)的入口蒸汽溫度高、壓力高，可以高效率地將其熱能轉(zhuǎn)化為電能，故屬于高品位熱能。然而，淺層地?zé)?14°C左右的淺層水或濕地泥漿)以無油靜音空壓機(jī)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢熱，即使有很大的體量，也很難加以利用，屬于低品位的熱能。
電能與熱能一樣，客觀上也有高低品位之分。
由于電力系統(tǒng)的特點(diǎn)，電能的生產(chǎn)和消費(fèi)基本上是同時完成。在負(fù)荷高峰時期生產(chǎn)出來的電能，其大部分用于滿足人們的大量生產(chǎn)和生活需求，屬于高品位電能，其價格往往也較高。在負(fù)荷低谷時期生產(chǎn)出來的電能，由于遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)際需求，不得不低價出售，甚至棄電，屬于低品位電能。各種儲能方式的重要作用之即是將低品位的電能加以存儲，轉(zhuǎn)換為高品位的電能，從而體現(xiàn)該儲能方式的效益。
筆者認(rèn)為，對于給定的儲能方式，可按下式粗略計(jì)算該儲能方式的經(jīng)濟(jì)效益：的價無油靜音空壓機(jī)用該儲能方式生產(chǎn)對應(yīng)高品位電能而付出的成本;El為低品位電能總量;n為該儲能方式的電能轉(zhuǎn)換效率;Ph和Pl分別為峰谷電價無油靜音空壓機(jī)電能的均攤建設(shè)成本和運(yùn)維成本。
