1月9日,湖北孝感应城有个超级厉害的项目开始商业运行,就是那个300MW盐穴压缩空气储能电站示范工程。这工程可不简单,中国科学院武汉岩土力学研究所全程技术支撑,保障了成功运行。别小看这废弃盐穴,它可是建设超级“充电宝”的宝地。
现在我们国家清洁能源占比越来越高,但风能、太阳能这些能源供应不稳定,地域性又强,把清洁能源转换成氢能、压缩空气等形式大规模存储,就能高效利用了。利用深部盐岩地层储能是个重要方向,盐穴体积大、密闭性好、自愈性强,我国盐矿资源又多,用老腔还能避免地质灾害,变废为宝。
应城采盐历史悠久,盐穴多。这次的300MW示范工程,杨春和院士团队选了废弃盐矿洞穴建储气库,用电低谷时把电能转换成压缩空气势能存起来,高峰时再释放转换为电能。这电站单机功率、储能规模、转换效率都是世界第一,形象说就是个“超级充电宝”,储能容量大,系统转换效率高,能满足75万居民一年用电需求,有效应对新能源发电的波动性等问题。
这“地下”技术可厉害了,储能地质体性能、多场耦合下渗流规律、长期运维技术,都是关键难题。杨春和院士说“压缩空气储能成败在地下”,研究团队创新应用多个方案,应城项目盐穴储气库首次成功应用盐穴沉渣空间储气,首创国内最大口径注采井方案,还利用水平压裂形成的盐穴水平老腔开展地下储能,发现并揭示了盐穴沉渣空间的低摩阻特征及良好连通性,论证了沉渣空间低位排卤的可行性。
盐矿开采后,盐穴沉渣空间结构和空隙情况一直是个谜。武汉岩土所研究员马洪岭讲,之前有各种观点,杨春和院士认为沉渣空间像石块累叠有空隙。他团队开发出高位注气、低位排卤新方案,试验中顺利排出卤水,证实了沉渣空间有空隙,实现了盐穴沉渣空间利用“零突破”,地下空间利用率大幅提升。
杨春和院士说,盐穴沉渣空间利用研究成果让很多不可行选址变可行,证实了复杂地质条件下能利用地下采矿遗留空间储气,未来有望推广到天然气、氢气储存等领域。应城项目研究成果为后续数百座盐岩压缩空气储能库建设运行提供了理论基础和技术支撑,全面应用于国内多地在建及拟建的盐穴压缩空气储能电站,累计总功率达1950MW,这可真是太厉害了。