中國儲能網(wǎng)訊:在山東肥城,一項(xiàng)創(chuàng)新正在地下千米處悄然發(fā)生。作為全國重要的井礦鹽生產(chǎn)基地,肥城已探明巖鹽儲量52.2億噸,開采后留下的鹽穴,如今正被賦予全新使命——變身“超級充電寶”,承載起儲能的重任。
鹽穴儲能,這一新興的儲能方式正逐漸走入人們的視野。簡單來說,在用電低谷期,利用電能將空氣壓縮到地下鹽穴中,把電能轉(zhuǎn)化為空氣的勢能儲存起來;而在用電高峰期,釋放壓縮空氣進(jìn)行發(fā)電,實(shí)現(xiàn)電能的輸出。這一過程如同給巨大的“氣球”打氣和放氣,通過空氣的壓縮與釋放,達(dá)成電能的存儲與利用。
近年來,隨著我國能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型,可再生能源在能源體系中的占比不斷攀升,新型儲能作為支撐新型能源體系和新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù),重要性日益凸顯。山東作為能源生產(chǎn)和消費(fèi)大省,積極響應(yīng)國家能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,在新型儲能領(lǐng)域尤其是鹽穴儲能方面,展開了一系列深入探索與實(shí)踐。
技術(shù)創(chuàng)新,突破“卡脖子”難題
山東省煤田地質(zhì)局在鹽穴儲能探索中走在前列。面對山東巖鹽石膏夾層比例高、建庫改造難度大、鹽穴形態(tài)刻畫精度低、腔體穩(wěn)定性評價(jià)復(fù)雜等諸多“卡脖子”技術(shù)難題,他們積極行動。
在科研平臺建設(shè)上,聯(lián)合中國科學(xué)院武漢巖土所、空天信息大學(xué)(籌)組建了山東省首個鹽(礦)地下空間儲能科研部門——鹽(礦)地下空間儲能山東省工程研究中心。該中心在鹽腔探測、利用潛力評價(jià)、地下工程建設(shè)等方面成果顯著,獲評省能源系統(tǒng)首屆“創(chuàng)新工作室”“第十屆杰出工程師團(tuán)隊(duì)”。
技術(shù)攻關(guān)層面,創(chuàng)新采用高密度三維地震精細(xì)探測、大口徑復(fù)雜地層快速鉆井、精準(zhǔn)定向?qū)Π械燃夹g(shù),成功攻克多項(xiàng)難題。這些創(chuàng)新技術(shù)不僅在山東本地發(fā)揮作用,相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還已在湖北、江西等地推廣應(yīng)用。
同時(shí),充分發(fā)揮非常規(guī)能源勘查物探、鉆井、錄井、測井、化驗(yàn)、綜合研究“六位一體”技術(shù)優(yōu)勢,在全國率先構(gòu)建起鹽穴儲能領(lǐng)域“地-井-腔”協(xié)同勘查技術(shù)體系。攻克大口徑“S”型定向井軌跡控制等難題,開創(chuàng)全國集“鹽腔形態(tài)精準(zhǔn)刻畫、老井井筒鍛銑封堵、大口徑定向鉆進(jìn)、井筒氣密封測試、注氣排鹵”等工藝于一體的施工先例,實(shí)現(xiàn)以典型示范工程帶動產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系高效重構(gòu)。
項(xiàng)目推動,助力能源產(chǎn)業(yè)升級
在泰安,圍繞鹽穴儲能的項(xiàng)目建設(shè)正如火如荼地展開。省煤田地質(zhì)局重點(diǎn)服務(wù)泰安“儲能之都”建設(shè),對泰安現(xiàn)有鹽腔進(jìn)行技術(shù)可行性分析和研究,為中儲國能300MW、中能建350MW、中電建2×300MW儲能三個大型重點(diǎn)儲能電站項(xiàng)目建設(shè)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐,助力全國規(guī)模最大鹽穴儲能示范應(yīng)用基地落戶泰安。
其中,參與建設(shè)的國內(nèi)首家壓縮空氣儲能商業(yè)電站——肥城10MW壓縮空氣儲能電站,已入選2021年國家能源領(lǐng)域首套重大技術(shù)裝備。該電站每小時(shí)能發(fā)電1萬度,可滿足4500戶居民一天的用電需要,采用先進(jìn)的非補(bǔ)燃式技術(shù),回收壓縮空氣時(shí)產(chǎn)生的壓縮熱,電能轉(zhuǎn)換效率可達(dá)70%以上,整個過程無碳排放。
在省外,省煤田地質(zhì)局同樣成果斐然。服務(wù)國家重點(diǎn)油氣存儲庫項(xiàng)目——江蘇張興儲氣庫項(xiàng)目地下工程時(shí),突破高雜質(zhì)鹽礦沉渣空隙儲氣技術(shù)瓶頸,實(shí)現(xiàn)注氣投運(yùn),技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平;承擔(dān)江蘇首個2×300MW壓縮空氣儲能地下工程建設(shè)任務(wù),建成后將實(shí)現(xiàn)首臺套全國產(chǎn)化重大技術(shù)裝備示范應(yīng)用。
未來展望,譜寫綠色發(fā)展新篇
山東在鹽穴儲能領(lǐng)域已取得顯著成績,未來更有著宏偉藍(lán)圖。山東年形成鹽穴空間超300萬m3,開發(fā)利用潛力巨大。省煤田地質(zhì)局將主動配合省有關(guān)部門,在全省開展鹽穴地下空間利用潛力評價(jià),摸清資源家底和產(chǎn)業(yè)潛能,全面掌握鹽穴空間分布和分類,為科學(xué)謀劃鹽穴資源、壓縮空氣儲能和儲油(氣)布局,建強(qiáng)產(chǎn)業(yè)集群提供參考依據(jù),走在新型綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展前列。
當(dāng)前,山東鹽穴儲能產(chǎn)業(yè)處于新生期,市場需求旺盛、企業(yè)投資意愿強(qiáng)烈、發(fā)展前景廣闊。省煤田地質(zhì)局將搶抓機(jī)遇,強(qiáng)化創(chuàng)新,積極申報(bào)國家級創(chuàng)新平臺,進(jìn)一步加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),構(gòu)建符合山東實(shí)際的鹽穴空間評價(jià)、老腔改造、優(yōu)快建腔、運(yùn)行監(jiān)測等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,探索廢棄煤礦巷道、枯竭油氣藏等深部地下空間儲能,推動鹽穴儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
同時(shí),發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,配合大型儲能企業(yè)在泰安、菏澤等條件成熟區(qū)域開展鹽穴儲能典型項(xiàng)目。以泰安肥城為重點(diǎn),利用鹽穴老腔改造效率高、建庫周期短等優(yōu)勢,引導(dǎo)巖鹽企業(yè)、電力企業(yè)和能源企業(yè)共同打造老腔改造儲能示范工程;以菏澤單縣為重點(diǎn),針對新區(qū)域未開采鹽礦體,實(shí)施選址評價(jià)和采鹽建腔一體化部署,提升土地、鹽礦、鹽穴地下空間多資源協(xié)同開發(fā)利用率,打造新腔建設(shè)儲能示范工程。
從技術(shù)創(chuàng)新到項(xiàng)目實(shí)踐再到未來規(guī)劃,山東在鹽穴儲能領(lǐng)域正穩(wěn)步前行。新型儲能正為山東綠色低碳發(fā)展注入強(qiáng)大動力,助力山東在能源轉(zhuǎn)型之路上越走越遠(yuǎn)。