中國儲能網(wǎng)訊：3月10-13日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司指導，中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦并聯(lián)合500余家機構共同支持的第十四屆中國國際儲能大會暨展覽會（簡稱“CIES”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會以“共建儲能生態(tài)鏈，共創(chuàng)儲能新發(fā)展”為主題，針對儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機制、資本市場、國際市場、成本疏導、智能化系統(tǒng)集成技術、供應鏈體系、商業(yè)模式、技術標準、示范項目應用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應用。
來自行業(yè)主管機構、國內(nèi)外駐華機構、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的2011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈企業(yè)， 53417位線上注冊嘉賓將參加本屆CIES大會，儲能網(wǎng)視頻號線上直播11萬人參與觀看與交流。其中300余家企業(yè)集中展示了儲能產(chǎn)品，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認證、飛輪儲能、液流電池、熔鹽儲熱、壓縮空氣儲能等新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈。
3月10日下午，中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司副總工程師、技術中心總經(jīng)理董舟受邀在儲能電站規(guī)劃與設計專場分享主題報告，報告題目為《壓縮空氣儲能技術案例分析》。以下為報告主要內(nèi)容：
董舟：尊敬的各位領導，各位專家，到會的各位朋友大家好，我來自中國電建集團河北院。最近幾年，我們儲能市場日益火爆，大家的市場都很好，生意也很好，我們的業(yè)務在儲能方面的應用也很多，現(xiàn)在最多的是電化學儲能，其它還有很多的方向，比如說我們做除了熔鹽儲能，還包括壓縮空氣儲能、抽水蓄能。
因為我們院在壓縮空氣儲能方面進入的比較早，這幾年有幾個項目已經(jīng)實施了，看看能不能把案例給大家做個介紹，所以我就來做個分享，也做個匯報，也希望通過這次大會向各位專家、向各位同行學習。
大家都知道在75屆聯(lián)大的時候，總書記向世界承諾了3060的目標。隨著目標的確立，我們國家電力能源結構就發(fā)生了重大的轉變。我國提出了新型電力系統(tǒng)的理念。
隨著風電、光伏的大量接入，新型電力系統(tǒng)碰到了一些核心的問題。兩個方面，一個方面，風電光電的不可控，造成了電網(wǎng)失穩(wěn)的技術風險，第二個方面因為同時大量的引入風光電，火電就要頻繁的調整負荷啟動，現(xiàn)在市場供給的情況，火電的盈利水平很低，整個電網(wǎng)的經(jīng)濟平衡也很脆弱。實際上要解決這些問題，大家都想了一些辦法。大家對這些儲能技術方向也很熟悉。物理儲能、電氣儲能、電化學儲能，包括我們熱儲能、化學儲能等等種類很多，大家在這些方向上都有投入，各有特點。在座的各位專家對這些技術路線的選擇也都有自己的認知。
總體來說，現(xiàn)在最成熟的或者說規(guī)模最大的肯定是抽蓄，還有電化學，它們有兩個特點，一個是大，一個是快。我們院除了這兩個技術路線以外，在2016年進入了壓縮空氣儲能的領域，在這塊也做了一些工作，簡單來介紹一下。
目前對于壓縮空氣儲能，國家沒有專門的行業(yè)規(guī)劃，主要是歸屬于新儲能和新能源的總體規(guī)劃中，最重要的文件是“十四五”的規(guī)劃，加快新型儲能發(fā)展的指導意見，以及“十四五”新型儲能的發(fā)展實施方案。
加快電力設備裝備的發(fā)展計劃中也提到了壓縮空氣儲能，在這些方面對壓縮空氣儲能都給予了很高的評價。雖然國家方面還沒有一個很大的支持力度，但是在各個省，結合各個省電網(wǎng)的情況，也都給予了一些支持。青海對于壓縮空氣儲能的多種技術方案都進行了實驗性的立項。第二是山東，山東省現(xiàn)在的儲能也是一個樂土，對各項儲能都有支持。
壓儲，最大的幾個特征或者說幾個優(yōu)勢，總結了幾個方面。
第一，選址靈活，相對于抽蓄來說，要有上水庫、下水庫，壓儲在地形選擇上相對比較靈活。我們可以做巖穴，可以做人工洞室，可以做煤礦巷道，也可以做壓力容器。
第二，安全性比較好。壓縮空氣儲能，火災爆炸的隱患是非常低的。
第三，壽命長。相比電池的壽命，因為它是物理性的，所以說壽命要更長一些。
第四，成本相對來說較低。隨著壓縮空氣儲能市場逐步做大，規(guī)模的逐步提升，成本優(yōu)勢相對來說降幅很大。2017年、2018年還在15000和2萬，現(xiàn)在基本上做到了6000上下。
第五，環(huán)境友好。在碳排放這方面有天然的優(yōu)勢，整個產(chǎn)業(yè)鏈都有很大優(yōu)勢的。
壓儲在國外的起步是非常早，1870年，國外對于壓縮空氣的能源利用開始研究，后面不斷的衍生出各種形式，也建了不少的電站，大家干這個行業(yè)應該都很清楚，兩個最典型的案例，一個是德國的，一個是美國的，都沒有發(fā)展壯大，也沒有形成固定的模式。
國內(nèi)雖然起步比較晚，但是發(fā)展速度還是非常的快。在清華大學、中科院的引領下，科研機構對于這些技術的研究投入了很大的精力，也做了非常多的實驗措施，技術現(xiàn)在基本上都已經(jīng)攻關下來。
隨著技術的完整，整個的產(chǎn)業(yè)像華能等發(fā)電集團，像電建和能建等這些電力建設集團，也在這個項目上投入了大量的精力，也投入了大量的資源。
我把我們院做的這些項目抽取了一些典型案例，有一些應用場景也給大家分享一下，主要就是開拓一下思路，看看我們還有哪些地方能有更加適用的地方，給壓儲技術找到最適合的應用場景。
第一，烏蘭察布的項目。這是我們院在內(nèi)蒙古的第一個總承包項目，規(guī)劃容量是10兆瓦×4小時，復合了光熱的技術，采用的是地上的儲氣庫方案，也是國內(nèi)首次采用了槽式光熱的耦合儲能，實現(xiàn)了壓縮空氣儲能多元耦合方面的嘗試和利用。
化德項目容量是60兆瓦，它采用了地下洞室和地面儲氣庫結合的方式。其他的特點，我們采用了高溫的儲熱換熱方案，選用了導熱油作為中間介質。我們有中溫、高溫的，實際上我們還有低溫的，這也是壓儲技術多樣化的趨勢。
大同云崗項目是我們院第一個總承包的壓儲項目，儲蓄空間利用了廢棄的煤氣航道?，F(xiàn)在煤炭整頓了很久，有大量的廢棄巷道，其中有一些地質條件比較好的空間實際上是可以應用的。
儲氣庫方面還有一些變化，比如說重力式儲氣庫的壓儲方案，采用了獨特的重力式儲氣庫方案，上面有一個配重，整個地下是儲氣空間。好處是儲氣庫的利用效率比較高，不像平時有一個死庫容，還存在壓氣波動，重力式相對來說在這方面做的要好一點，壓力交變的隱患也比較低，但是電電轉換效率現(xiàn)在不太高，但這也是一個方向，現(xiàn)在在研究。
庫布齊項目，庫布齊項目容量提高到了現(xiàn)在主流的300兆瓦，配套的是風光基地，有利于整個風光基地風電、光電的輸送消納。
在利用廢棄油氣藏上，也可以做一些壓縮空氣儲能的項目，因為油田相對來說比較分散，作為我們各地的分散式動力站、能源站，也是有所益處的。
山東肥城項目，山東省的儲能市場還是非?；钴S的，泰安的肥城一直要打造儲能之都，地方政府對這方面的支持力度非常大，能建、中科院在這方面也都有項目，電建也開發(fā)了一個大型的壓縮空氣儲能電站，在2023年底已經(jīng)開工。
工藝技術原理來說，壓儲理論還是比較簡單的，主要是壓縮儲能系統(tǒng)和膨脹釋能系統(tǒng)，還有儲熱換熱，包括我們的儲氣系統(tǒng)，雖然系統(tǒng)比較簡單，但是真正做起來因為是新型的技術，所以說在實施的過程中還是有很多的地方值得大家研究。
在壓縮空氣儲能技術方面，因為研究的時間相對來說比較長，項目比較多，我把方向歸攏了一下，主要在這幾個方向上，全能流的仿真優(yōu)化技術，工藝系統(tǒng)的研究，模塊化布置方案，阻力計算、儲氣庫、一體化仿真、收益模式，主要是在集中在這幾個方面，簡單的給大家說一下。
對于單一設備的物理，各項的工程方程式都很簡單的，可以做起來，就算把這些東西都做起來，串起來，全系統(tǒng)的能流仿真模型也很容易建立，壓縮空氣儲能和火電，和現(xiàn)在的設計有很多的不同，整個的過程不斷的在變化。比如說儲氣，比如說壓縮空氣儲能的過程，隨著時間的不同，壓力一直在變，溫度也在變，因為背壓不同，壓縮各級的壓比也在調整，是一個動態(tài)的過程?？諝怆m然把它簡化為理想空氣，它還是有它的特性的。這樣需要你對它各個狀態(tài)、各個形態(tài)、各個過程整體的平衡要做一個模擬，這樣我們才能得到一個熱平衡和質量平衡、物料平衡，來指導整體設計。
我把它歸類為全能流的仿真技術，在獲得了熱平衡和物料平衡之后，對一些工藝設備的選型要做很多的選擇和比選。壓縮、壓比、級數(shù)，包括一些參數(shù)的選擇，我們用高溫、中溫、低溫，涉及到了一些介質的選擇，包括儲熱設施的費用，包括效率高低的問題。這些都屬于工藝系統(tǒng)，大家也知道它跟火電不一樣的地方，就是因為前端打開空氣釋能過程，它整個的狀態(tài)是在變的。為了維持終端的功率，肯定有一些變化。目前來說就是補氣或者節(jié)流等等，怎么把它做好分析。
在布置的時候，因為儲能一般都在負荷中心，地方都是寸土寸金，如何把它做的工藝流程又短，損失又小，占地又小，也是比較費心思的地方，整體來說做了一些在這方面的工作，我們現(xiàn)在要是做一些壓儲的電站，現(xiàn)在肯定是可行的。
我們公司非常重視科技創(chuàng)新，參與了國務院、國資委、河北省、電建集團的一些重點研發(fā)課題，獲得一些專利和技術成果，在行業(yè)交流或者說行業(yè)的標準化方面，現(xiàn)在也編了一些標準，目前在編的比較有意義的是壓縮空氣儲能電站的設計規(guī)范，壓縮空氣儲能電站初步設計報告的一些編制規(guī)程，可行性研究編制規(guī)程。
壓儲技術除了自己作為一個單獨的發(fā)電形式，還有很大的益處可以和我們其他的能源系統(tǒng)耦合。比如說最傳統(tǒng)的就是燃氣發(fā)電，和空壓機系統(tǒng)做一個耦合。燃氣發(fā)電里頭的一些余熱利用，也可以把它作為壓儲的熱量，熱量存儲起來，提高我們的效率。
壓儲的技術可以和生物質質氣結合在一起，比如說熱量可以為用來維護一些發(fā)酵罐的溫度，提高整個發(fā)酵的效率。生物質氣電能調節(jié)如何存儲，因為電量并不是很大，如何在高時段電價的地方能夠創(chuàng)造更大的盈利?；痣姺较蛏系膽茫驗榛痣姀S有大量的熱量，可以結合在一起，實現(xiàn)熱電解耦。因為時間我就不再細說了，其實還有其他的，比如說制冷、制熱，像烏蘭察布的項目和周圍的園區(qū)，供給了一些熱量，并不一定絕熱的，可以完全把這個熱做成開源的。
總體來說壓縮空氣儲能的應用場景還有很多，我主要是想介紹一下應用場景，給大家分享一下現(xiàn)在做的工作。大家也知道儲氣庫是它很大的一個包袱，現(xiàn)在完全可以把空氣換成二氧化碳，現(xiàn)在我們院也做了一些前端的嘗試，后面我們有時間再繼續(xù)交流，好，謝謝大家。
