中國儲能網(wǎng)訊:江蘇常州,茅山春意盎然,千米地下深處,鹽穴正悄然“變身”。
六年前,中國華能在此打造世界首個非補燃壓縮空氣儲能電站,鹽穴里的“充電寶”一戰(zhàn)成名。而今,華能再闖鹽穴儲能“無人區(qū)”,向建設世界單機功率最大、總容量最大、綜合效率最高的壓縮空氣儲能電站發(fā)起挑戰(zhàn)。今年一季度,在建設團隊的日夜攻堅下,1號主廠房順利完成基礎“出零米”。
筑牢基石:托舉“世界工程”
3月23日,華能金壇鹽穴儲能二期項目一號機組施工現(xiàn)場傳來一陣歡呼,主廠房順利完成基礎“出零米”,機組主體地下部分施工完成,具備上部主體結構施工條件。
俯瞰施工現(xiàn)場,圓形水泥“底座”整齊排列?!霸龠^5個月,這里就要放置16個球形儲熱水罐?!表椖繖C務負責人房久正介紹,儲熱水罐是“非補燃式”壓縮儲能的關鍵一環(huán),壓縮空氣產(chǎn)生的熱量就“藏”在水罐中,一旦與鹽穴放出的空氣相遇,就會直沖透平發(fā)電?!拔覀冝饤壛藗鹘y(tǒng)的油基儲熱方案,顛覆性采用水作為新型儲熱介質(zhì),利用水的高熱容特性,有效提升儲熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性?!狈烤谜f。
怎樣才能把裝滿180攝氏度熱水的球罐穩(wěn)穩(wěn)托住?團隊為此設計了大體積環(huán)形基座,看似簡單的形狀卻暗藏玄機。
16個“指環(huán)”不管是形狀、高度、角度都要分毫不差,且混凝土量超過500立方米,澆筑和養(yǎng)護難度都遠高于常規(guī),澆筑過程稍有不慎,就會因為溫差導致大面積開裂。
“我們實施分層澆筑,時間精確到秒,還將11個測溫傳感器埋進混凝土,確保溫度穩(wěn)定?!表椖抠|(zhì)量負責人趙旺緊張地盯著底板中心溫度,當顯示器穩(wěn)定在61攝氏度時終于松了一口氣,“這下肯定能把‘球罐大寶貝’給托穩(wěn)了!”
從零開始:挑戰(zhàn)儲能技術大型化
深耕金壇六年,從“一張白紙”到核心設備100%國產(chǎn)化,形成完全自主知識產(chǎn)權,創(chuàng)建領跑世界的“中國標準”,華能江蘇公司金壇鹽穴儲能團隊一路開疆拓土,填補壓縮空氣儲能領域的行業(yè)空白。
一期到二期,60兆瓦到700兆瓦,意味著集成系統(tǒng)設計的難度呈指數(shù)增加。于二期而言,一期項目攻克的三段串聯(lián)式壓縮機是否還適用?技術是否還有創(chuàng)新升級的潛力?儲能效率是否還能再提升?金壇鹽穴儲能團隊帶著難題再一次從零開始。
“將空氣壓縮進4個30萬立方米的鹽穴,是對壓縮機控制空氣溫度、壓力、流量的巨大考驗?!标愝x作為技術負責人,帶領團隊基于江蘇公司主導創(chuàng)建的“創(chuàng)新聯(lián)盟”“創(chuàng)新聯(lián)合體”,跑遍國內(nèi)三大動力制造廠和壓縮機制造商,組建系統(tǒng)模型,精準計算優(yōu)化參數(shù),最終將設計確定為兩線并列接入鹽穴,每條線串聯(lián)四段壓縮機?!芭c一期相比,壓縮機的數(shù)量從3臺增加至8臺,壓縮空氣流量一下子從21萬方/時提升至108萬方/時?!标愝x介紹時難掩興奮。
一邊攻技術一邊降成本,金壇鹽穴儲能團隊將二期項目核心性能指標——儲能效率從 60%提升至70%的同時,大幅降低單位建設成本,為后續(xù)空氣壓縮儲能技術的大規(guī)模推廣應用提供有力支撐。
在二期項目“隔壁”,華能金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目(一期項目)經(jīng)過8小時的壓縮蓄量,此刻正在準備進行膨脹發(fā)電。兩年多的磨合歷練讓這個大型“充電寶”已經(jīng)可以熟練應對復雜多變的電網(wǎng)負荷需求,精準迅速響應,有效平抑電力峰谷差,僅一天內(nèi)就可實現(xiàn)“一充兩放”“多充多放”運行,創(chuàng)造了“累計提供調(diào)峰電量超3億度”“安全運行超900天”“完成儲發(fā)周期超500次”等非補燃壓縮空氣儲能的多個歷史首次,驗證了新型儲能在電力保供、新能源消納等方面的積極作用,實現(xiàn)了“源網(wǎng)荷儲”的友好互動。
從一期平穩(wěn)運行到二期加速建設,華能金壇鹽穴壓縮空氣儲能項目正在以“大國重器”的姿態(tài),成為我國新型儲能領域的標桿典范。未來,電力還將與鹽穴發(fā)生更高效、更穩(wěn)定、更綠色的“化學反應”,為我國新型電力系統(tǒng)建設、電力能源保供保駕護航。(石函鷺 李昕葳)