近年來以風(fēng)電和光伏為代表的新能源發(fā)展很快，但這些發(fā)電方式受環(huán)境影響較大，有時發(fā)電多，有時發(fā)電少，電量不穩(wěn)定，給電網(wǎng)安全運行帶來隱患。而儲能技術(shù)可以把平時電站多發(fā)的電存起來，等到用電高峰時再釋放出來。儲能技術(shù)有很多種，其中利用壓縮空氣來儲能的技術(shù)就非常神奇。

2021年10月份，我國自主研發(fā)的首套10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)，在貴州畢節(jié)成功并網(wǎng)發(fā)電，電力專家把這個系統(tǒng)比喻成一個“超大號的充電寶”。

這個占地兩萬多平方米的超大空間就是儲能系統(tǒng)的車間。這里密布著管道和容器，乍一看感覺就像進入了化工廠。不過這里的工作人員告訴記者，系統(tǒng)的工作過程只是一個純粹的物理過程，沒有化學(xué)反應(yīng)，因此也就沒有需要排棄的廢物。

究竟什么是壓縮空氣儲能系統(tǒng)?它又是如何運作的呢?原來，這個系統(tǒng)分成兩個環(huán)節(jié)，儲能過程和釋能過程。在儲能時，通過壓縮機將空氣壓縮并進行存儲;在需要釋放電能時，再將高壓空氣釋放，帶動發(fā)電機發(fā)電。

目前，這套10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)，一天能發(fā)40000度電，相當于3000戶普通家庭一天的用電量。

一壓一放，這樣的原理聽起來似乎并不復(fù)雜，不過整個研發(fā)團隊卻克服了不少前所未有的挑戰(zhàn)。

中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員 陳海生

壓縮機、膨脹機、蓄熱化熱器和集成控制是壓縮空氣儲能的四個關(guān)鍵技術(shù)，如何使用這些關(guān)鍵技術(shù)達到效率最優(yōu)，一直是團隊成員攻克的難題。

國家能源大規(guī)模物理儲能技術(shù)研發(fā)中心工程師 左志濤

對一個個理論和概念的反復(fù)推敲還不是最難的，到了讓理論和圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實的階段，團隊成員又遇到了更大的障礙。

貴州畢節(jié)是典型的喀斯特地貌，連綿起伏的群山給項目施工帶來了難度，讓整個團隊始料不及。

復(fù)雜的地形不僅給基礎(chǔ)建設(shè)帶來了挑戰(zhàn)，設(shè)備零部件的運輸也成了當時的一大難題，即使買一個螺母、一個彎頭都需要幾天的時間。

10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)共有上萬個零部件，其中標準件占了40%，剩余的60%全部由研發(fā)團隊自主設(shè)計加工完成。而要把上萬個零部件拼裝成一個高效運行的系統(tǒng)，更是考驗著整個團隊。

從2016年這套系統(tǒng)落戶畢節(jié)算起，僅僅安裝調(diào)試的時間就達到了一年多，此后又經(jīng)過4年多的調(diào)試，才達到了一個較為理想的能耗水平。

眼瞅著10兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)在貴州畢節(jié)一天天順利運行，研發(fā)團隊已經(jīng)著手布局下一代壓縮空氣儲能系統(tǒng)。

提早布局 構(gòu)建新型能源機構(gòu)

為了構(gòu)建更加堅實可靠的新型電力系統(tǒng)，各地都在積極布局儲能項目，在這些地方的實踐中，像“空氣藏電”這樣的新型儲能技術(shù)，不再是天方夜譚，正在變?yōu)楝F(xiàn)實。儲能技術(shù)是新能源發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們期待著，有更多新型儲能技術(shù)能夠齊頭并進，開花結(jié)果，為改寫能源格局、實現(xiàn)雙碳目標增加有力的砝碼。