面向“双碳”目标与新能源快速发展带来的系统性挑战,电力系统对“可调、可控、可储”的需求日益突出。
近日,全球规模最大的压缩空气储能电站在江苏淮安投入运营,标志着我国在大规模、长时储能工程化应用方面取得关键进展,也为提升电网调节能力、支撑新型电力系统建设提供了重要支点。
问题在于,新能源装机持续增长推动电源结构加速转型,但风电、光伏等出力具有波动性和随机性,易在用电低谷形成弃风弃光压力,在高峰时段带来保供挑战。
与此同时,部分地区电网结构仍需增强,负荷增长与极端天气等因素叠加,进一步放大了对调峰、备用和应急支撑能力的需求。
如何以更低成本、更高安全性实现“多储并举”,成为能源转型的关键课题。
原因层面看,储能之所以成为破题方向,一是系统运行要求变化:电力系统从“源随荷动”向“源网荷储协同”演进,需要储能承担削峰填谷、调频调压、备用容量等功能。
二是技术与工程条件逐步成熟:以盐穴为代表的地下空间资源可提供密闭、稳定的储气条件,适合建设大容量储能电站;非补燃压缩空气储能在提升效率、降低排放方面具备优势。
三是产业链与示范带动效应增强:近年来我国在相关装备制造、热管理、系统集成与工程运维方面持续积累,为规模化推广奠定基础。
本次投产项目由两套300兆瓦级非补燃式压缩空气储能机组构成,储能容量达2400兆瓦时。
项目采用熔融盐与带压热媒水储热的高温绝热压缩路线,通过储存压缩过程产生的热量并在发电时回收利用,实现无需额外燃料补热的运行方式,转换效率达到71%。
这类长时储能可在电力富余时“吸纳”电量进行压缩储能,在用电高峰时“释放”电量发电,对提升电网的持续调节能力具有现实意义。
影响方面,项目投产将从供电安全、绿色效益与产业升级三个维度释放综合价值。
其一,作为区域“稳定调节器”,有望提高负荷高峰保障能力与供电可靠性,增强电网对新能源波动的承受度,促进新能源更高比例接入与就地消纳。
其二,节能减排效果明确:预计年发电量7.92亿千瓦时,可满足约60万户家庭一年用电需求;每年减少标煤消耗约25万吨、减少二氧化碳排放约60万吨,有助于推动能源消费清洁化和结构优化。
其三,示范效应突出:在300兆瓦级大型机组、系统控制与工程建设方面形成可复制经验,推动装备制造、材料与热储技术等产业链协同发展。
对策层面,推动新型储能健康发展,需要坚持“安全为先、系统统筹、因地制宜、市场牵引”。
一要以电网需求为导向优化规划布局,围绕负荷中心、新能源基地与关键枢纽合理配置不同类型储能,形成“长时+短时”“集中式+分布式”的互补体系。
二要完善市场机制与价格政策,健全储能参与电能量市场、辅助服务市场和容量机制的规则,明确收益路径,提升社会资本参与积极性。
三要强化标准体系与安全监管,完善设备性能、并网测试、运行维护等全生命周期标准,推动工程质量与运行可靠性持续提升。
四要加大关键技术攻关与示范应用力度,在高效热储、密封材料、系统控制与数字化运维等环节持续突破,降低全生命周期成本,提高综合效率。
前景判断上,随着我国新能源装机持续扩大,储能将从“配套选项”逐步走向“系统刚需”。
按照发展预期,到2027年底全国新型储能装机规模有望达到180吉瓦以上,电化学储能仍将保持快速增长,同时压缩空气、抽水蓄能等长时储能将更多承担电网“压舱石”角色。
特别是在具备盐穴等地下空间资源、用电负荷较大且新能源占比提升较快的地区,压缩空气储能有望形成更广泛的规模化应用。
随着更多项目投运与运营数据沉淀,相关技术路线的经济性将进一步明晰,产业竞争也将从“规模扩张”转向“效率与可靠性”比拼。
淮安压缩空气储能电站的全面投产,不仅是一项技术突破,更是中国能源转型升级的生动体现。
在碳达峰碳中和目标引领下,储能产业正成为新型电力系统建设的重要支撑。
随着更多大规模储能项目的陆续投运,中国正在逐步构建起一个更加灵活、高效、绿色的能源体系,为实现高质量发展和绿色转型提供坚实的能源基础。