中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月7—9日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司、國(guó)家能源局能源節(jié)約和科技裝備司、浙江省能源局聯(lián)合指導(dǎo)，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)聯(lián)合232余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十二屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州洲際酒店召開(kāi)。本次大會(huì)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)、中國(guó)科學(xué)院電工研究所儲(chǔ)能技術(shù)組和中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)聯(lián)合承辦。
大會(huì)以"共創(chuàng)儲(chǔ)能新價(jià)值，共建市場(chǎng)新格局"為主題，聚焦新型儲(chǔ)能安全持續(xù)發(fā)展，針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)充分探討，分享可持續(xù)政策機(jī)制、資本市場(chǎng)、新型儲(chǔ)能系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和深化應(yīng)用。
來(lái)自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國(guó)內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、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(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的913家產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，3317位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中154家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測(cè)認(rèn)證等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
大會(huì)組委會(huì)邀請(qǐng)中電建河北電力設(shè)計(jì)院技術(shù)中心總經(jīng)理董舟做《壓縮空氣儲(chǔ)能規(guī)劃設(shè)計(jì)初探》主題報(bào)告。以下為發(fā)言主要內(nèi)容：
董舟：各位領(lǐng)導(dǎo)、各位同仁，大家好，我是來(lái)自河北電力設(shè)計(jì)院的董舟，河北電力設(shè)計(jì)院目前是中國(guó)電建集團(tuán)的二級(jí)企業(yè)，既是河北省在能源電力行業(yè)的規(guī)劃技術(shù)支撐單位，又是一家以能源電力為主，兼顧市政等多個(gè)行業(yè)的綜合性的工程公司。我們公司在儲(chǔ)能方面做了一些工作，總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)或者教訓(xùn)。我也想借此機(jī)會(huì)，大家互相交流、討論，對(duì)我們的工作能有所完善，有所啟迪，大家共同提升，也希望我們?cè)谶@方面做的工作對(duì)感興趣的同行有所借鑒。
“儲(chǔ)能”這個(gè)詞兒從“3060”政策發(fā)布以后，出現(xiàn)的頻率就非常高頻。儲(chǔ)能的整個(gè)市場(chǎng)非常大，在2025年新型儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模要達(dá)到3千萬(wàn)以上，并且要實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展轉(zhuǎn)變。而且到2030年要實(shí)現(xiàn)全面的市場(chǎng)化。去年做過(guò)一個(gè)調(diào)研，截止到目前，全國(guó)已投產(chǎn)的電力儲(chǔ)能裝置總裝機(jī)容量約4600萬(wàn)千瓦，主要是以抽水蓄能為主，目前所說(shuō)的新型儲(chǔ)能只有600萬(wàn)千瓦，整個(gè)新型儲(chǔ)能的市場(chǎng)是非常大。
具體到河北省，河北省也是根據(jù)全國(guó)政策的指引推出了可再生能源、綠電的倍增計(jì)劃，到2025年可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模要突破一億千瓦，裝機(jī)占比達(dá)到60%左右，這樣對(duì)河北省的整個(gè)電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常大的轉(zhuǎn)變。在風(fēng)電、光伏的比重逐步增大的情況下，我們?nèi)绾巫霾拍軌驖M(mǎn)足新型電力系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)性，實(shí)際上是一個(gè)巨大的問(wèn)題。就是照現(xiàn)在的規(guī)劃，到“十五五”末，我們就算預(yù)期所有的抽水蓄能投產(chǎn)裝機(jī)容量能達(dá)到1800萬(wàn)，跟預(yù)期的風(fēng)電光伏裝機(jī)容量所需要的調(diào)節(jié)需求還有巨大的缺口，發(fā)展新型儲(chǔ)能勢(shì)在必行。
我們公司目前開(kāi)展的項(xiàng)目或多或少都提到了儲(chǔ)能的要求。我們按照儲(chǔ)能的不同特性進(jìn)行了分類(lèi)，主要分為六類(lèi)：
1.電化學(xué)儲(chǔ)能，很早以前我們公司從三北地區(qū)網(wǎng)荷儲(chǔ)項(xiàng)目為依托就開(kāi)始進(jìn)入電化學(xué)儲(chǔ)能，現(xiàn)在在這方面的工程項(xiàng)目也很多。
2.壓縮空氣儲(chǔ)能，我們可以提供專(zhuān)業(yè)的方案咨詢(xún)、設(shè)計(jì)和總承包，目前就有兩個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)能的總承包項(xiàng)目在建。
3.熱儲(chǔ)能。熱儲(chǔ)能的概念是近些年來(lái)提出的，主要是從火電領(lǐng)域的技術(shù)改造轉(zhuǎn)變而來(lái)，從火電的靈活性改造進(jìn)入熱儲(chǔ)能的領(lǐng)域，重點(diǎn)是結(jié)合了光熱熔鹽儲(chǔ)熱技術(shù)。在三改聯(lián)動(dòng)的帶動(dòng)下，整個(gè)熱儲(chǔ)能行業(yè)的項(xiàng)目還是非常多。
4.氫儲(chǔ)能，氫能行業(yè)目前來(lái)說(shuō)也是很龐大，分為制氫、儲(chǔ)氫、輸氫、用氫，電能也可以作為氫能存儲(chǔ)，在張家口地區(qū)的新能源規(guī)劃中也有氫儲(chǔ)能的部分。2021年公司設(shè)計(jì)完成了國(guó)內(nèi)最大的制氫裝置。
5.飛輪儲(chǔ)能，在大數(shù)據(jù)中心、汽車(chē)充電樁等等領(lǐng)域有很大的應(yīng)用潛力，公司也在研究兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能的相關(guān)技術(shù)。
6.抽水蓄能，我們?cè)鹤鳛楹颖笔〉哪茉匆?guī)劃支撐單位，對(duì)河北省的水利資源進(jìn)行了大規(guī)模的摸排，完成了河北省中小型抽水蓄能選址規(guī)劃工作，有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的團(tuán)隊(duì)正在緊張工作，爭(zhēng)取建設(shè)更多的抽水蓄能電站增強(qiáng)我們電網(wǎng)的可調(diào)節(jié)特性。
如何才能完成電網(wǎng)對(duì)于儲(chǔ)能調(diào)節(jié)的缺口需求，經(jīng)過(guò)特性對(duì)比，從量的角度來(lái)說(shuō)，首選是抽水蓄能；第二就是壓縮空氣儲(chǔ)能，從儲(chǔ)能量級(jí)來(lái)說(shuō)這是唯一與抽水蓄能相媲美的大規(guī)模的儲(chǔ)能方式。優(yōu)點(diǎn)很多，啟動(dòng)快速、能量密度還有功率密度非常高，運(yùn)營(yíng)成本比較低，最重要就是設(shè)備的壽命長(zhǎng)，損耗比較小，非常符合目前的政策指引。因?yàn)閯倓偲鸩?，所以它的缺點(diǎn)也同樣非常明顯，最主要就是投資成本很高，投資回報(bào)周期非常長(zhǎng)。當(dāng)前我們國(guó)家已經(jīng)注意到這個(gè)問(wèn)題，各省級(jí)層面對(duì)于儲(chǔ)能的定價(jià)和支持政策不斷版本，相信壓縮空氣儲(chǔ)能很快會(huì)迎來(lái)它的春天。
在壓縮空氣儲(chǔ)能的領(lǐng)域，我們完成了河北省科技項(xiàng)目《非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研究》，我們申報(bào)了四項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利，第一項(xiàng)已經(jīng)獲得授權(quán)，發(fā)表了6篇核心期刊論文。壓縮空氣儲(chǔ)能雖然原理簡(jiǎn)單，但是環(huán)節(jié)很多，有很多前沿的技術(shù)，需要清華大學(xué)、中科院等等一些前沿的研究單位做支撐，所以這方面我們和相關(guān)的單位一直保持著密切的接觸。
技術(shù)路線(xiàn)定型以后，能不能做還是要看設(shè)備，下面我想介紹一下目前國(guó)內(nèi)在壓縮空氣儲(chǔ)能幾個(gè)關(guān)鍵裝置或者幾個(gè)組成部件的情況。
1.壓縮機(jī)。電力用壓縮機(jī)和石化用的壓縮機(jī)還是有區(qū)別，我們的壓比很高，流量很大，這和石化上還是有所區(qū)別。國(guó)內(nèi)相關(guān)廠(chǎng)家有很多的研究，壓縮機(jī)目前來(lái)說(shuō)是沒(méi)有問(wèn)題的。
2.凈化裝置。主要有兩個(gè)作用，一個(gè)是去除顆粒物，另外一個(gè)就是除水，這個(gè)也完全可以國(guó)產(chǎn)化。
3.換熱裝置。對(duì)于壓縮空氣儲(chǔ)能特別是非補(bǔ)燃式，在熱管理方面非常重要。這個(gè)部件就是用換熱器來(lái)做，換熱器在整個(gè)工業(yè)行業(yè)是非常普遍的一個(gè)設(shè)備，在這個(gè)技術(shù)領(lǐng)域最核心的問(wèn)題就是你要選擇合適的換熱方案。
4.儲(chǔ)氣裝置。把空氣儲(chǔ)存在什么地方，分為兩類(lèi)，一個(gè)是地面，一個(gè)是地下。地面類(lèi)目前主要是壓力容器，或者選用管線(xiàn)鋼，地下有巖穴，還有含水層儲(chǔ)氣等方案，還有一些選用了人造地下儲(chǔ)氣庫(kù)，也可以利用一些廢棄礦坑。目前烏蘭察布項(xiàng)目利用了地面的管線(xiàn)鋼，大同的項(xiàng)目利用了廢棄礦井。大同市是我們整個(gè)能源行業(yè)非常著名的一個(gè)地方，也是資源類(lèi)城市轉(zhuǎn)型的典范，有著大量的煤礦巷道可以利用，發(fā)展壓縮空氣儲(chǔ)能，可以把這個(gè)空間利用起來(lái)。對(duì)于一些小型煤礦或者老舊煤礦的轉(zhuǎn)型是一個(gè)利好。
大同是山西省的尖兵，所以在山西省在大同市云崗礦開(kāi)發(fā)了這么一個(gè)煤礦行道的壓縮空氣儲(chǔ)能的總承包。容量是50兆瓦×4小時(shí)，電效率是60%，綜合效率是85%，除了壓縮空氣儲(chǔ)能方面的嘗試，最重要的就是在深地空間能源改造方面的一個(gè)探索。
5.膨脹機(jī)。利用了壓縮空氣膨脹降壓的時(shí)候勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能的原理，整體實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的電能的轉(zhuǎn)變。國(guó)內(nèi)的東氣、哈氣、上氣都有能力制造，東方已經(jīng)有了液體，哈氣也做了很多工作。
項(xiàng)目案例
烏蘭察布?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。規(guī)劃儲(chǔ)能的容量是10兆瓦×4小時(shí)，這是發(fā)電容量。這個(gè)項(xiàng)目上，我們匹配了槽式光熱儲(chǔ)能。建設(shè)有壓縮系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、光熱儲(chǔ)能系統(tǒng)、壓縮機(jī)的冷卻和地面儲(chǔ)氣庫(kù)等等系統(tǒng)。壓縮過(guò)程使用的是兩段式的壓縮過(guò)程，因?yàn)楦邏罕?，大流量，?duì)壓縮機(jī)的要求非常好。使用了兩段壓縮，一段是低壓，一段是高壓的，低壓是6級(jí)，高壓是2級(jí)。在在這個(gè)項(xiàng)目上匹配了冷煤水系統(tǒng)，因?yàn)轫?xiàng)目靠近市區(qū)，對(duì)民生采暖這塊也可以有效充分利用起來(lái)?？諝馔钙绞遣捎盟募?jí)膨脹，采用導(dǎo)熱油的系統(tǒng)。
這是一個(gè)原理圖。我們過(guò)程中的原理圖，紅色的主要是壓縮過(guò)程，下面藍(lán)色的就是冷煤水，把壓縮熱收集起來(lái)，存儲(chǔ)在水箱，包括一部分膨脹熱的用途，還有一部分供暖的用途。下面的紅色就是空氣透平的膨脹，各級(jí)有一個(gè)膨脹加熱，周邊有一個(gè)對(duì)太陽(yáng)能的儲(chǔ)熱。這是整個(gè)園區(qū)的布置，整個(gè)園區(qū)中間這塊，這是一期項(xiàng)目，占地面積在400畝左右，200×200左右。主廠(chǎng)房西側(cè)是水系統(tǒng)，北側(cè)有一些消防、換熱器、儲(chǔ)罐的地方，東側(cè)是油罐區(qū)，占地最大的是儲(chǔ)氣庫(kù)和槽式徑場(chǎng)，這是不同角度的鳥(niǎo)瞰圖。
大同云岡項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目裝機(jī)容量是50兆瓦，沒(méi)有設(shè)計(jì)冷煤水系統(tǒng)，這個(gè)地方離周邊的用熱區(qū)比較遠(yuǎn)。壓縮部分是紅色，下面是膨脹熱的轉(zhuǎn)變，還有壓縮熱的吸收，用得是導(dǎo)熱油系統(tǒng)，下面是膨脹。這是一個(gè)原理圖。
這個(gè)是地面設(shè)施的效果鳥(niǎo)瞰圖。在這里就可以看出來(lái)，它的占地非常小，雖然說(shuō)這是50兆瓦，那邊是10兆瓦，但是它的占地非常小，因?yàn)榇罅康目臻g都利用到了地下。前面這個(gè)就是幾個(gè)廠(chǎng)房，黃色的是導(dǎo)熱油罐。
最后是幾點(diǎn)建議。
從壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目我們?cè)谇捌谶x址過(guò)程當(dāng)中也發(fā)現(xiàn)，有很多自己的優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也很明顯，所以整體的發(fā)展趨勢(shì)還是要向擺脫地理和資源條件的限制來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有大的地下空間，沒(méi)有很好的儲(chǔ)氣裝置，這個(gè)部分對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能電站的選址來(lái)說(shuō)是壓力非常大，因?yàn)橥顿Y很大。目前可以看到在國(guó)內(nèi)壓縮空氣儲(chǔ)能也提出了很多的方向，液態(tài)空氣儲(chǔ)能也有它的可行性，從液化天然氣來(lái)說(shuō)，整個(gè)流程也是可行的。如果對(duì)于目前只說(shuō)絕熱式的壓縮空氣儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，讓它提高效率還是有很多地方，雖然原理很簡(jiǎn)單，把空氣壓縮了以后再吹出來(lái)，但是過(guò)程中如果能夠把它利用好，特別是熱能管理，這樣整個(gè)系統(tǒng)的效率就會(huì)提高。第三，就是成本。各個(gè)系統(tǒng)都是用錢(qián)的，而且現(xiàn)在來(lái)說(shuō)所有的設(shè)備都有助于研發(fā)，量產(chǎn)還是有點(diǎn)差，所以在降低成本這塊，我們也有很大的空間。
但是從壓縮空氣儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)進(jìn)展擴(kuò)展到整個(gè)新型儲(chǔ)能，在做全省規(guī)劃包括在省外做咨詢(xún)的時(shí)候也感覺(jué)到有個(gè)問(wèn)題。
1.新型儲(chǔ)能電站的生存或者經(jīng)營(yíng)壓力非常大，關(guān)于新型儲(chǔ)能政策體系和市場(chǎng)機(jī)制現(xiàn)在一直在呼吁、一直也在制定。山東省最近也發(fā)了一個(gè)文件，對(duì)于充電電量定義非常清楚，還有一個(gè)對(duì)充電電費(fèi)的附加政府基金也做了一些支持，對(duì)容量電站的租賃也做了個(gè)規(guī)劃。希望隨著整個(gè)行業(yè)，因?yàn)樾蝿?shì)倒逼政策，政策指引行業(yè)，也希望隨著整個(gè)節(jié)奏或者是整個(gè)行業(yè)的不斷完善，新型儲(chǔ)能各個(gè)場(chǎng)景都能夠有自己的生存能力，能夠做得蓬勃發(fā)展。
2.新型儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式。大家知道電源側(cè)儲(chǔ)能、電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能還是根據(jù)用途分的，但是對(duì)規(guī)劃也好，做設(shè)備生產(chǎn)也好，大家不要限定于某一個(gè)方向，或者某一個(gè)獨(dú)特的技術(shù)，還是應(yīng)該開(kāi)發(fā)。比如說(shuō)壓縮空氣儲(chǔ)能，壓縮空氣儲(chǔ)能如果和可再生能源耦合，它的前景還是比較大的。30年的壽命來(lái)說(shuō)整體是一個(gè)非常有利的。另外，我們都在談非補(bǔ)燃式，為什么不能和燃?xì)膺M(jìn)一步的變化，最早傳統(tǒng)是和燃?xì)饨Y(jié)合在一起，但是效率比較低，但是也可進(jìn)一步優(yōu)化，完全可以和小型的燃?xì)廨啓C(jī)做一個(gè)耦合，燃?xì)庖彩悄壳翱烧{(diào)節(jié)能源的一個(gè)重大來(lái)源。應(yīng)用場(chǎng)景這塊大家要開(kāi)動(dòng)你的腦筋，發(fā)散你的思路，盡量的跨行業(yè)跨專(zhuān)業(yè)去組合。
3.新型儲(chǔ)能目前有很多欠缺，欠缺在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)路線(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)化。我們的消防也好，我們的熱管理也好，我們的整個(gè)規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化也好，大家各說(shuō)紛紜、百花齊放，希望在協(xié)會(huì)的領(lǐng)導(dǎo)下，或者在整個(gè)行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)下，對(duì)技術(shù)路線(xiàn)有所規(guī)劃、有所制定。在這里我也呼吁有志的單位公司大家一起來(lái)把這個(gè)技術(shù)路線(xiàn)和標(biāo)準(zhǔn)化工作做起來(lái)。
