8月25日上午,4008com手机版电气4008com手机版4008com手机版汽轮机有限企业(以下简称4008com手机版汽轮机)厂区项目现场,随着压缩机启动,稳步提升至额定转速,二氧化碳气体从巨大的柔性气仓中被抽取并压缩。4008com手机版汽轮机党委书记、董事长刘辉宣布:“机组启动成功,竣工仪式圆满成功!”至此,全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目成功竣工、呈现世界,标志着我国这一新型储能技术实现了工程应用的巨大飞跃。
全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目,是2022世界清洁能源大会示范应用场景之一,由4008com手机版电气4008com手机版4008com手机版汽轮机有限企业、百穰新能源科技(深圳)有限企业、西安交通大学能源与动力工程学院、北京泓慧国际能源技术发展有限企业共同打造。项目占地18000㎡,约为两个半足球场大小,储能规模10MW/20MWh,能在2小时内存满2万度电,是全球单机功率最大,储能容量最大的二氧化碳储能项目,也是全球首个二氧化碳+飞轮储能综合能源站。
项目各合作方依托十余年积累的新材料及系统设计集成经验、新型能源系统和二氧化碳动力装备方面的研发及工程应用经验、国内首套满负荷运行的超临界二氧化碳系统压缩机/透平等关键动力设备的成功研制经验,在热力系统集成及优化、透平设备研制、经济性设计等方面取得了一系列研究成果,突破了储能系统及动力装备的多项核心技术,具有完全自主常识产权,项目的建成,将进一步加快我国新型电力系统构建的步伐,助力我国新型储能技术走在世界的前列。
“储能”,即在用电低谷期,将富余的电能转化为其它能量储存起来,用电高峰期,再将各种能量重新转化为电能,储能项目不仅能弥补清洁能源不稳定的缺点,有效平抑大规模新能源发电接入电网带来的波动性。
二氧化碳储能是压缩气体储能的一种,利用二氧化碳作为循环工质进行充放电,就像个超级“充电宝”。用电低谷期时,这个“充电宝”开启充电模式,压缩机启动,2个小时就能把巨大的柔性气仓里体积达25万立方米的二氧化碳气体全部压缩为液态,体积只有原来的1/300;在用电高峰到来时,使其重回气态,并推动透平进行发电,同样只需2个小时,就能发出2万度的电,足够60多个家庭使用1个月。飞轮储能则是通过电动/发电一体双向高效电机配合真空中的飞轮,实现电能和动能的双向转换的一种储能方式,能达到毫秒级的快速响应。
结合二氧化碳储能时间长规模大、飞轮储能响应速度快的优势,全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目可以有效平滑电网波动性,解决间歇性问题,实现电网安全运行,整个“充放电”过程都不会用到化石燃料,也不会产生固体废弃物,零碳排放,绿色环保。
同抽水蓄能、压缩空气相比,二氧化碳储能系统不需要高山大川、不需要地下洞穴,不受地理条件的限制,可以建在任何地方,建设周期不到2年;同电化学储能相比,它不使用稀有金属或贵金属,且工况稳定,在长达30年的使用寿命中,循环效率能一直保持在60%以上。二氧化碳具有无毒、不易燃、易于获取的绝佳优势,常温下即可液化,可以方便实现液态存储,存储成本低且安全可靠。
二氧化碳储能系统具有广泛的功率等级、容量和地域适应性,在大容量长时储能上有极佳的经济效益,尤其适合10MW级、100MW级和1000MW级长时储能系统。该系统不仅可与太阳能、风电等新能源配套,有效弥补其无法提供稳定、持续电力供应的弱点,也可与传统火电配套使用,作为传统火电灵活运行时小负荷工况的功率补偿,可大幅提升机组调峰能力和能量综合利用效率,项目具有广阔应用前景,有望成为支撑我国“双碳”目标达成的关键力量之一。(黄飞 翟璇)