中儲國能(北京)技術有限公司總經理紀律:非常榮幸能夠來到未來能源大會,向大家介紹我們團隊在壓縮空氣儲能方面產業化的進展。今天重點介紹一下我們在示范應用和產業化方面的工作。報告內容分為以下四部分:
第一,技術背景。
壓縮空氣儲能的特點首先是規模比較大,單機規模今年已經達到了300兆瓦量級。同時它的容量比較大,一般儲能時長是4~10小時,是典型的長時儲能技術。同時它的單位成本相對比較低,目前我們測算的全生命周期的度電成本大概在2~3毛錢,單位千瓦時的初投資大概在800~1500元,在儲能技術中相對來說是比較低的。整個系統完全是機械設備,因此它的使用壽命在30~50年,整個發電過程沒有污染物排放,對環境友好。空氣這個介質本身比較安全,也不會發生燃燒、爆炸的風險,同時多種儲氣方式也擺脫了對于地理條件的限制,基本上全國各個地質條件都能夠建設這樣的項目。系統效率現在百兆瓦級能夠達到70%左右,這個效率在壓縮空氣儲能領域已經比較高了,具備了商業化應用和產業化的前提。
第二,團隊前期研發基礎。
中儲國能公司是中國科學院工程熱物理研究所,百兆瓦級壓縮空氣儲能技術的研發公司,研究所長期開展這項技術研發,到一定階段我們就向產業化推進。我們可以提供壓縮空氣儲能技術的系統解決方案,包括整個系統的核心工藝設計,核心設備的提供、安裝、調試和全生命周期的檢修維護,相當于研究所做的是技術研發的工作,產業化公司是把這個技術轉化成產品,再去做應用推廣。
第三,應用與產業化進展。
2013年,我們在河北廊坊建成了首個兆瓦級、工業級的示范電站,整個規模是1.5兆瓦,整個系統的額定測試效率達到52.1%,當時通過了國家863項目驗收。2016年,我們在貴州畢節建成了第一個10兆瓦壓縮空氣儲能示范項目,整個系統效率60.2%,通過了國家973項目驗收。
第一個商業運行的項目是在山東肥城10兆瓦一期項目,利用地下1000米的巖穴儲氣,整個項目2020年8月份啟動建設,2021年9月23日實現了并網發電,2022年7月份獲準參與了山東省的現貨市場交易。
第一個100兆瓦的項目是在張家口,國家可再生能源示范區,這個項目是一個風光儲項目的組成部分,100兆瓦的壓縮空氣儲能匹配了800兆瓦的新能源(包括500兆瓦的光,300兆瓦的風)。壓縮空氣儲能部分的造價是7億元。項目2020年6月份開工,2022年9月30日實現了第一次并網發電。
我們最近幾年開展300兆瓦的研發和示范項目建設工作,第一個示范項目在山東肥城的二期項目,也是利用地下1000米的巖穴做儲氣,整個規模300兆瓦,1800兆瓦時,可以實現6個小時的連續發電。整個投資接近15億元。今年4月30日實現并網發電,預計在今年年底前能夠轉為商業運行。
有多個在建項目,這里列舉3個。第一個項目是在寧夏中寧去年10月份開工大唐投資的項目,預計今年年底地上部分完工,明年能夠投入使用。這個項目有別于肥城項目,是用人工開發硐室的儲氣方式。第二個項目是華能投資的新疆阜康100兆瓦項目,配套1吉瓦的光伏運行,儲能容量10小時,也是第一個長時10小時儲能的壓縮空氣儲能項目,非常有意義。第三個項目是河南信陽300兆瓦人工硐室的壓縮空氣儲能項目,今年1月份啟動前期的建設工作,4月份完成招標,現場已經全面開工,預計明年能夠建成投入使用。
第四,挑戰與發展思路。
我們還面臨一系列的挑戰:一、壓縮空氣儲能系統的性能還有待進一步提升,系統效率理論分析極限效率在75%左右,還有進一步提升的空間。二、技術層面得到了一些驗證,但是長時運行的效果,它的商業性,它在電力系統中發揮什么樣的功能和價值還有待進一步長時間運行的檢測。三、整個產業的標準體系還不夠完善,雖然有國標和行標逐步在立項,但是現在都還沒有建立健全。四、整個產業鏈目前還不夠成熟,隨著后續的規模化生產,它的單位成本還有望進一步下降。五、目前也沒有形成長時間可復制的商業模式和長期穩定的電價機制。
未來發展趨勢:
中國科學院去年已經立項了單機660兆瓦并開始研發,今年第一個示范項目已經完成了備案,預計今年年底開工建設。同時,系統性能我們也會進一步優化,盡可能逼近75%的理論極限效率。單位成本隨著單機規模的增加,隨著機械設備規模化量產還有望進一步下降,單位千瓦時的投資我們希望人工硐室的項目從現在的1500元降到1000元/千瓦時以內,未來也會加強產業化的進程和商業化的驗證,通過各種商業化的項目長時間穩定的運行,使它的價值更多地凸顯。我們也在積極牽頭和參與行業、國家相關的標準制訂,進一步規范整個技術和產業的發展。
責任編輯: 李穎