百姓開(kāi)門(mén)七件事,柴米油鹽醬醋茶,鹽之重要,可見(jiàn)一斑。近日,受日本福島核事故污染水排海影響,人們對鹽更加重視。其實(shí),我國海鹽消費占比不大,巖鹽資源更值得關(guān)注。資料顯示,僅河南葉縣一地的巖鹽儲量就高達3300億噸,可供全國人民吃3.3萬(wàn)年。然而巖鹽的價(jià)值遠不止于此,鹽礦采空后留下的鹽穴,也是一筆巨大的綠色財富。
鹽穴是鹽礦開(kāi)采后的廢棄礦洞,通常位于地下近千米,容積可達數十萬(wàn)立方米,且穴壁結實(shí),耐得住高壓。即便腔體產(chǎn)生裂縫,天然礦鹽遇水融化再凝固后,裂縫很快就會(huì )自愈,這使得鹽穴具備良好密閉性和自愈性。以往鹽礦采空后,常規處理方式是對老井進(jìn)行注水封堵,防止發(fā)生地面塌陷等事故,未能實(shí)現綜合利用。
在“雙碳”目標下,新能源裝機快速增長(cháng)對儲能需求大幅提升。其中,壓縮空氣儲能是一種較為成熟的技術(shù)。這種“空氣充電寶”的原理并不復雜,當電力過(guò)剩時(shí),將空氣壓縮儲存到足夠大的腔體里,可將電能轉化為壓縮空氣勢能。當需要用電時(shí),高壓空氣經(jīng)過(guò)加熱,進(jìn)入膨脹機變成常壓空氣,在此過(guò)程中帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電,空氣壓縮勢能即可轉化成電能輸出。
壓縮空氣儲能的功率造價(jià)、容量造價(jià)、系統綜合轉換效率與抽水蓄能相比不相上下。但壓縮空氣儲能選址比抽水蓄能更為靈活,建設周期遠低于抽水蓄能,同時(shí)不存在移民搬遷及生態(tài)環(huán)境影響等問(wèn)題。與電化學(xué)儲能相比,壓縮空氣儲能的單位容量造價(jià)低,且不存在資源開(kāi)發(fā)瓶頸、循環(huán)壽命上限、安全環(huán)保風(fēng)險等問(wèn)題。大規模壓縮空氣儲能技術(shù)是實(shí)現電網(wǎng)削峰填谷,解決新能源并網(wǎng)消納問(wèn)題的有效手段,是多元化儲能體系的重要補充。
鹽穴因上述天然優(yōu)勢特性,成為儲存壓縮空氣腔體的首選。鹽穴儲氣具有建設成本低、占地面積小、建設周期短、技術(shù)成熟、密封性好、系統壽命長(cháng)、安全穩定等優(yōu)點(diǎn),可滿(mǎn)足大規模先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能的儲氣技術(shù)需求。隨著(zhù)山東泰安肥城、江蘇常州金壇壓縮空氣儲能電站等一批示范項目建設投運,廢棄鹽穴成了不可多得的寶貝。據統計,我國地下鹽礦儲量超萬(wàn)億噸,鹽穴資源主要分布在西北、華北、華東等新能源資源豐富區或負荷密集區。目前這些鹽穴大多處于閑置狀態(tài),若能得到有效利用,將成為構筑新型電力系統的有生力量。
為推動(dòng)壓縮空氣儲能發(fā)展,2022年3月,國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》,將百兆瓦級壓縮空氣儲能技術(shù)列入“十四五”時(shí)期新型儲能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點(diǎn)方向之一。政策利好下,不斷有企業(yè)入局壓縮空氣儲能項目。截至2022年底,剔除已投運項目,備案項目規模遠超已投運項目規模,參與企業(yè)包括中國能建、中儲國能、中國電建、國家能源集團、國家電投、中國華能等。其中,中國能建計劃在湖北、山東、遼寧、甘肅、青海等多地布局上百座壓縮空氣儲能電站,遠期規劃上千座。有機構預測,壓縮空氣儲能有望形成千億元級市場(chǎng)規模。
目前壓縮空氣儲能仍存在諸多問(wèn)題,其中最重要的是地理條件約束。建造壓縮空氣系統需要特殊的地理條件用作大型儲氣室,如鹽穴、高氣密性巖石洞穴、廢棄礦井等。但鹽穴地質(zhì)構造特殊,僅存在于少數地區,適用于壓縮空氣儲能的廢棄或天然地下鹽穴資源有限,選址較難符合實(shí)際需求;地面高壓儲罐則會(huì )占用地上面積,且造價(jià)高昂。這些限制成為影響壓縮空氣儲能推廣的重要因素。
推動(dòng)人工硐室儲氣技術(shù)走向成熟,將極大拓寬壓縮空氣儲能市場(chǎng)空間?;谌斯ろ鲜覂獾膲嚎s空氣儲能項目,可在選址上擺脫對鹽穴的依賴(lài),同時(shí)還具有壓力上限更高、波動(dòng)可利用范圍更大、系統轉換效率更高、埋深更淺、易于檢修等優(yōu)點(diǎn)。有利于結合我國能源稟賦,使大規模儲能與風(fēng)光資源形成有效聯(lián)動(dòng)。2022年12月,遼寧朝陽(yáng)、甘肅酒泉兩個(gè)300兆瓦壓縮空氣儲能電站示范項目開(kāi)工,破解了壓縮空氣儲能受地理條件制約的世界性難題,在壓縮空氣儲能規?;茝V、地下空間高效利用等方面具有重大示范意義。
經(jīng)濟性是壓縮空氣儲能商業(yè)化發(fā)展的基礎。當前,在儲能技術(shù)裝備研發(fā)和應用示范、電力市場(chǎng)建設和儲能價(jià)格機制等方面,還缺乏更明確的政策支持與相關(guān)標準體系,制約了我國壓縮空氣儲能規?;_(kāi)發(fā)建設。在壓縮空氣儲能電站相關(guān)電價(jià)政策仍不明確的情況下,可爭取與抽水蓄能電站類(lèi)似的兩部制電價(jià),通過(guò)容量電價(jià)和電量電價(jià)實(shí)現盈利。 (作者:王軼辰 來(lái)源:經(jīng)濟日報)
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