壓縮空氣儲能促青海多能協(xié)同發(fā)展

“我們?yōu)榍嗪Ｊ≈贫?a href="http://msthinker.com/" target="_blank">能源戰(zhàn)略2050咨詢報告。要為青海建立完全擺脫化石能源的綠色能源格局，就需要地熱利用技術、大規(guī)模儲能技術、遠距離大容量輸電技術、分布式能源系統(tǒng)、新型光電材料、先進電網運行控制等技術的發(fā)展，而其中儲能技術是重要環(huán)節(jié)，特別是我們研發(fā)的壓縮儲能技術，在青海已經有示范應用。不僅可以‘撫平’可再生能源發(fā)電的隨機波動性，提高并網能力，還可以削峰填谷、節(jié)約能源。”10月11日，清華大學電機系教授、青海大學能源光伏產業(yè)中心主任梅生偉在“2016全球華人電氣與能源工程師大會暨能源互聯(lián)網裝備技術高峰論壇”上表示。

合理“退火”需以儲能技術作支撐

“目前，我國在走可再生能源發(fā)展道路，讓可再生能源逐步進入主力能源的行列，并且降低其發(fā)電成本，這已經成為大勢所趨。”國務院參事、中國可再生能源學會理事長石定寰表示。

“為青海制定能源戰(zhàn)略2050，也是依靠其獨特的能源資源優(yōu)勢和產業(yè)優(yōu)勢。青海省可再生能源儲量豐富，太陽能理論裝機30億千瓦，風能可利用小時數為3500～5000小時，水能理論蘊藏2187萬千瓦。當地具有完整的光伏產業(yè)鏈，并且鼓勵低碳環(huán)保的可再生能源。”梅生偉表示。

不僅如此，通過借鑒德國、丹麥等國先進的可再生能源發(fā)展經驗，最終確定了青海省完全擺脫化石能源依賴的綠色能源發(fā)展理念。第一階段(2015～2025年)要大力發(fā)展風、光、水，將可再生能源發(fā)電裝機容量占比提高到90%。第二階段(2025～2040年)，逐步關?；痣?，將可再生能源發(fā)電裝機容量占比提高到95%。第三階段(2040～2050年)，完全擺脫化石燃料，全部依賴可再生能源發(fā)電。

那么問題也隨之而來，如何合理“退火”，提高可再生能源發(fā)電裝機的占比?據梅生偉介紹，目前，青海省火電裝機402萬千瓦，除發(fā)電外，火電還擔負著調峰調頻、備用容量、黑啟動等功能。將這402萬千瓦的火電裝機進行容量替代，需要光伏、風電、光熱、水電等協(xié)同發(fā)展。而其調峰調頻等功能替代則需要可再生能源與大規(guī)模儲能技術的有機結合。

未來，青海將著力構建合理的綠色能源供需格局與模式、發(fā)展大規(guī)模儲能技術平抑可再生能源發(fā)電的不確定性和先進電網運行控制技術保障可再生能源接入的安全可靠。

對壓縮空氣儲能進行兩方面改進

目前，在大規(guī)模儲能技術中，壓縮空氣儲能以其大功率、大容量受到青睞。但是其劣勢是空氣能量密度低。“因此，我們研發(fā)出非補燃壓縮空氣儲能，并進行了示范。該系統(tǒng)實現了運行過程中無燃燒、零碳排，是一種大規(guī)模儲能技術。”梅生偉介紹。

在非補燃壓縮空氣儲能系統(tǒng)的基礎上，針對青海省光熱資源豐富的優(yōu)勢，又進行了改進，研發(fā)出光熱復合100千瓦壓縮空氣儲能系統(tǒng)。梅生偉表示：“該系統(tǒng)進行了兩方面的改進。一是在儲熱介質方面的改進，由水到高溫導熱油的改進。將光熱技術與壓縮空氣儲能結合，實現全程非補燃、無燃燒。開發(fā)了基于先進電力電子技術的高速透平發(fā)電技術，通過高溫蓄熱技術，提高系統(tǒng)儲能效率，可達50%以上。二是儲氣方式方面的改進，從壓力容器改為管線鋼，大幅降低了儲氣系統(tǒng)的工程造價，促進了該儲能系統(tǒng)的工程化應用。”

目前，已在青海德令哈建立1萬千瓦壓縮空氣儲能系統(tǒng)。儲能容量補貼每年約為240萬元，在吸收棄光電收益方面，若按照每年工作300個周期計算，則年直接經濟效益可達1080萬元。將兩方面的效益相加，年直接經濟效益為1320萬元，預計8到9年就可收建設成本。

“未來，針對青?，F有的光伏電站的棄光問題，建設配套壓縮空氣儲能，可消納棄光，同時提高光伏發(fā)電利用率。將壓縮空氣儲能納入光伏電站整體建設，創(chuàng)建光儲一體、發(fā)存結合的新型高效光伏電站。以壓縮空氣儲能為技術推手，構建青海2050綠色能源格局。”梅生偉給出了這樣的預測。