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9月28日上午，全球最大規模的350兆瓦鹽穴壓縮空氣儲能示范工程在山東泰安市舉行開工儀式。

該(gai)項目采用全(quan)球首創的低熔點熔融鹽(yan)高溫絕(jue)熱壓(ya)縮技術(shu)，由中國(guo)能(neng)建(jian)(jian)數科集團聯合中國(guo)能(neng)建(jian)(jian)華東建(jian)(jian)投(tou)、泰(tai)(tai)安市泰(tai)(tai)山新能(neng)源發展(zhan)有限(xian)公(gong)司等單(dan)位共同投(tou)資(zi)建(jian)(jian)設，工程建(jian)(jian)成后將在壓(ya)縮空氣儲能(neng)領域(yu)實現單(dan)機(ji)功率全(quan)球第一(yi)(yi)、轉換(huan)效率全(quan)球第一(yi)(yi)、儲能(neng)規模全(quan)球第一(yi)(yi)等三(san)個全(quan)球第一(yi)(yi)。

該項(xiang)目一期(qi)建設一臺350兆瓦(wa)/140萬千瓦(wa)時機組，總投資約(yue)22.3億(yi)元，采用低溫熔融鹽儲熱高溫絕熱壓縮(suo)系統方案(an)，設計儲能/充電時間(jian)8小時，釋能/放電時間(jian)4小時。項(xiang)目投運后年發電量約(yue)為10億(yi)千瓦(wa)時。

依(yi)托中國(guo)能(neng)建自主研發(fa)的(de)(de)大(da)容(rong)量非補燃壓(ya)縮(suo)(suo)空氣(qi)儲(chu)能(neng)技術，全(quan)球(qiu)(qiu)首創的(de)(de)低熔(rong)點熔(rong)融鹽高溫絕熱壓(ya)縮(suo)(suo)技術，該項目的(de)(de)系統(tong)綜合轉換(huan)效率可達70%以上，效率水平全(quan)球(qiu)(qiu)第(di)一；更(geng)經濟的(de)(de)工程造價水平，核心(xin)經濟指標(biao)單位造價降至6000元/千瓦左右；更(geng)智(zhi)慧的(de)(de)數(shu)(shu)字化電站(zhan)，全(quan)過程數(shu)(shu)字技術賦能(neng)，打造儲(chu)能(neng)電站(zhan)數(shu)(shu)字孿(luan)生，實(shi)現“智(zhi)能(neng)、協同(tong)、融合、安全(quan)、柔性”的(de)(de)智(zhi)慧電廠。

而其中最具創新性(xing)的(de)當推其全(quan)球首創的(de)低熔點熔融(rong)鹽高溫絕熱壓縮技術。那么(me)，這種技術到(dao)底是怎樣的(de)運行原理？

首先(xian)要了解的是，按照(zhao)運行原(yuan)理(li)，壓縮空(kong)氣儲能分為補燃式和(he)非補燃式兩(liang)類。

補燃式壓(ya)縮(suo)空氣儲能(neng)需要借(jie)助于燃料(liao)的(de)(de)補燃，從而(er)實現系(xi)統的(de)(de)循環運(yun)行，儲能(neng)時，電機驅(qu)動(dong)壓(ya)縮(suo)機將空氣壓(ya)縮(suo)至高壓(ya)并存儲在(zai)儲氣室中，完成(cheng)(cheng)高壓(ya)空氣的(de)(de)存儲；釋能(neng)時，儲氣室中的(de)(de)高壓(ya)空氣進(jin)入(ru)燃氣輪機，在(zai)燃燒室中與燃料(liao)混合燃燒，驅(qu)動(dong)燃氣輪機做功(gong)，帶動(dong)發(fa)電機對(dui)外輸出電能(neng)，從而(er)完成(cheng)(cheng)發(fa)電過程。

非補燃(ran)式壓縮(suo)空(kong)氣儲能基于常規的補燃(ran)式壓縮(suo)空(kong)氣儲能發展而來，通過(guo)采(cai)用(yong)回熱(re)技術，將儲能時所產生的壓縮(suo)熱(re)收集并存儲，待系統釋能時用(yong)以(yi)加熱(re)進(jin)入渦輪機的空(kong)氣，從(cong)而摒(bing)棄了燃(ran)料(liao)補燃(ran)，非補燃(ran)壓縮(suo)空(kong)氣儲能消除(chu)了對(dui)化石燃(ran)料(liao)的依賴，實(shi)現了有害氣體(ti)的零排放。

▲非補燃式壓縮空氣儲能原理圖

理(li)想(xiang)情況下，空(kong)(kong)氣(qi)在(zai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)機中進行(xing)絕熱(re)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)，會產生大量的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)熱(re)，例如，將(jiang)常溫常壓(ya)(ya)(ya)(ya)空(kong)(kong)氣(qi)直接壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)至5MPa，溫度將(jiang)達到650℃左右。若在(zai)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)過程(cheng)結束，100%的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)熱(re)被回收利(li)用，系統將(jiang)達到最高效率(lv)。蓄熱(re)式非(fei)補(bu)燃(ran)技術可回收再利(li)用氣(qi)體壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)過程(cheng)所產生的(de)壓(ya)(ya)(ya)(ya)縮(suo)(suo)熱(re)，這(zhe)種(zhong)系統的(de)理(li)論系統效率(lv)能達到70%～80%。

當前(qian)，其(qi)中(zhong)采用的(de)(de)蓄熱介質(zhi)多為(wei)高(gao)溫(wen)導(dao)熱油，導(dao)熱油的(de)(de)最高(gao)工(gong)作溫(wen)度僅為(wei)350℃～400℃，更(geng)高(gao)的(de)(de)運行(xing)溫(wen)度有望實現更(geng)高(gao)的(de)(de)系(xi)統(tong)效率(lv)，而熔鹽則可以(yi)實現550℃的(de)(de)儲熱溫(wen)度，有望在壓(ya)縮空氣儲能(neng)系(xi)統(tong)中(zhong)發揮關鍵作用。但總(zong)體(ti)來看，熔鹽作為(wei)蓄熱介質(zhi)目(mu)前(qian)還在研發示范(fan)階段。這也是中(zhong)國能(neng)建為(wei)何宣稱該(gai)項目(mu)采用了(le)全球首創(chuang)的(de)(de)低熔點(dian)熔融鹽高(gao)溫(wen)絕熱壓(ya)縮技術的(de)(de)原因。

需要指(zhi)出的是，采用熔融(rong)(rong)鹽蓄熱(re)的非補燃壓(ya)縮(suo)空氣(qi)儲能發電(dian)系統，熔融(rong)(rong)鹽的能量來源(yuan)可(ke)以來自于空氣(qi)的壓(ya)縮(suo)熱(re)，同時也可(ke)以來自于低谷電(dian)、棄(qi)風/光(guang)電(dian)等廉(lian)價電(dian)能。

中國能建稱(cheng)，該(gai)項目(mu)采用低熔(rong)點熔(rong)鹽(yan)，拓寬了(le)熔(rong)融鹽(yan)的(de)溫度(du)使(shi)用區(qu)間，降低了(le)工程總造(zao)價(jia)。這是因為熔(rong)鹽(yan)作為儲熱介質(zhi)，根據(ju)Q=cm△t這一(yi)熱量(liang)計算公式，溫差(cha)越大，存儲同等(deng)熱量(liang)消耗的(de)熔(rong)鹽(yan)量(liang)就(jiu)越小。目(mu)前尚不清(qing)楚該(gai)項目(mu)采用的(de)低熔(rong)點熔(rong)鹽(yan)的(de)運行溫度(du)區(qu)間，但其定然應該(gai)比傳統的(de)二元熔(rong)鹽(yan)（60%硝酸鈉+40%硝酸鉀(jia)的(de)混合物）220~550攝(she)氏度(du)的(de)運行溫差(cha)要更(geng)大，因此也將能實現更(geng)高(gao)的(de)系統效率(lv)。

由此可(ke)見，山東(dong)泰安350MW鹽穴(xue)壓(ya)縮空氣儲(chu)(chu)能(neng)示范工程(cheng)的(de)開建(jian)，其意義(yi)不僅僅是將創建(jian)單機功(gong)率(lv)全(quan)球(qiu)第(di)一(yi)、轉換效率(lv)全(quan)球(qiu)第(di)一(yi)、儲(chu)(chu)能(neng)規模全(quan)球(qiu)第(di)一(yi)的(de)“三個第(di)一(yi)”，其更是壓(ya)縮空氣儲(chu)(chu)能(neng)技(ji)術創新(xin)示范的(de)新(xin)里程(cheng)碑。在壓(ya)縮空氣儲(chu)(chu)能(neng)技(ji)術商業化的(de)歷(li)史(shi)進程(cheng)中，該項目首次商業化應用低(di)熔點熔融鹽高(gao)溫絕熱壓(ya)縮技(ji)術，將值得(de)被(bei)歷(li)史(shi)銘記(ji)。