1月9日，湖北應城。
一個容量為1500兆瓦時的“超等充電寶”顛末3年扶植終于“拔地而起”，完成全功率并網發電。這即是湖北應城300兆瓦鹽穴緊縮空氣儲能電站。
湖北應城300兆瓦緊縮空氣儲能電站遠眺。中國迷信院武漢巖土力學研討所供圖
儲能對于處理新型電力體系的“雙高”題目——高比例的可再生動力、高比例的電力電子裝備和新動力的“三性”題目——動搖性、間歇性、不穩固性至關主要。
近日，國度成長改造委、國度動力局印發《小樹屋電力體系調理才能優化專項舉動實行計劃（2025-2027年）》。此中指出，到2027年，電力體系調理才能明顯晉陞，各類調理資本成長的市場周遭的狀況和貿易形式加倍完美，各類調理資本挪用機制進一個步驟完美。經由過程調理才能的扶植優化，支持2025-2027年年均新增2億千瓦以上新動力的公道消納應用，全國新動力應用率不低于90%。
若何讓電量獲得充足應用？這就需求一個可以或許給城市供電的“超等充電寶”，將岑嶺期的電量貯存起來，在發電低谷期開釋，平抑新動力發電的不穩固。湖北應城300兆瓦緊縮空氣儲能電站就是如許一個“超等充電寶”。
中國工程院院士楊春和正在先容湖北應城300兆瓦緊縮空氣儲能電站。中青報·中青網見習記者 崔文瀚/攝
用電低谷期，大批空氣經由過程注采氣井注進，穿越約500米長的管道，達到地下鹽穴，將多余的電能以高壓空氣的情勢貯存到地下鹽穴中；用電岑嶺期，這個“超等充電寶”再將電能開釋出來。
截至今朝，該工程應用湖北省孝感市云應地域放棄鹽礦洞窟為儲氣庫，單機功率達300兆瓦級，儲能容量達1500兆瓦時，體系轉換效力約70%，天天儲能8小時、釋能5小時，年均發電約5億千瓦時；轉化的電量可以知足75萬居平易近一年的用電需求。
地上決議黑白，地下決議成敗
中國工程院院士、中國迷信院武漢巖土力學研討所研討員楊春和團隊，為湖北應城300兆瓦緊縮空氣儲能電站工程的地下儲能體系供給全經過歷程技巧支持，他告知記者：“地上決議黑白，地下決議成敗。”
中國工程院院士楊春和正在領導先生停止試驗。中青報·中青網見習記者 崔文瀚/攝
全部鹽穴儲能分為地上和地下兩部門，它們各司其職，對于鹽穴儲能工程的東西的品質都有主要的感化。
地上部門擔任電力的保送、運轉，經由過程一系列步調將電能貯存于緊縮空氣中，地上部門的扶植決議了全部工程的能量轉化效力。楊春和先容，在能量轉化效力方面，德國的亨托夫電站約為42%，美國麥金托什電站約為54%，而湖北應城300兆瓦緊縮空氣儲能電站可以到達70%。
地下部門擔任貯存緊縮的空氣，地下空間的鉅細、狀況和穩固性等原因，影響著緊縮空氣儲能電站工程可否勝利。湖北應城300兆瓦緊縮空氣儲能電站地下部門，采用放棄鹽穴貯存緊縮空氣。
為什么要用鹽穴儲氣？地上建造儲氣罐不可嗎？
楊春和告知記者，由于鹽穴具有密閉性好、穩固性高級特色，很是合適緊縮空氣儲能，且鹽穴儲氣技巧在本錢和容量上都有上風。
“鹽穴儲氣技巧將放棄鹽礦‘變廢為寶’，屬于放棄資本從頭應用，本錢較低。”楊春和說。
廢小我空間棄鹽礦的處理自己就是一個困難。楊春和說，開采鹽礦發生的空腔假如處理不適當，不難激發地質災難，為了包管放棄鹽礦的穩固性，各類處理方式耗資不少，卻往往難以發生效益。而空氣緊縮儲能技巧將鹽穴填滿緊縮空氣，可到達70-90個年夜氣壓，不只讓放棄鹽礦可以或許堅持穩固，還可以發生經濟和社會效益。
“地上建造儲氣罐本錢很是高，并不實用。”武漢巖土所研討員、湖北應城300兆瓦緊縮空講授氣儲能電站工程擔任人馬洪嶺先容，應用鹽礦儲氣，每立方米容量本錢約6000元，而地上打造儲氣罐本錢約是鹽礦儲氣的50倍。
此外，地下建造儲氣裝配也具有可行性。在地下打造人工硐室停止緊縮空氣儲能，本錢能到達約8000元每立方米，比擬之下非常劃算。
不外，并非一切鹽礦都能用作緊縮空氣儲能。在湖北應城，楊春和院士團隊挑選了100多個鹽穴，只要10個可以用于儲氣。
由于礦產需求量年夜、采礦業敏捷成長，我國有良多地下礦洞，可是可以或許用于緊縮空氣儲能的非常稀疏。部門礦洞七通八達，密閉性差，無法應用；部門礦洞容量較小，鹽穴體積假如達不到60萬立方米，無法支持300兆瓦電站的容量；地點地深度小于500米的鹽穴無法蒙受緊縮空氣的壓力，而深度年夜于1500米的鹽穴又會由於地應力過年夜，招致地上緊縮機無法保持足夠的壓力……
適合的鹽礦不不難找，楊春和院士團隊提出在鹽礦的開采階段就作1對1講授好計劃。他們積極尋覓正在開采和行將開采的鹽礦，在鹽礦開采階段布局，將鹽礦打造為合適儲氣的狀況，開采停止后可直接停止儲氣，充足應用鹽礦資本。
上天不易，下地更難
“上天不易，下地更難。”馬洪嶺收回感歎。
他說明：地下工程的特性年夜于個性，各地的地下前提分歧，巖石性質、地下腔體狀態等各有特點，“即便在某地找到了紀律，換個處所就紛歧定實用了”。
高位注氣、低位排鹵表示圖。中國迷信院武漢巖土力學研討所供圖
地下鹽礦位于地下幾百米甚至上千米，沒有人了解它真正的樣子。關于地下鹽礦沉渣的狀況，學術界眾口紛紜，有的專家以為地下鹽礦中佈滿淤泥，有的專家以為沉渣是沙子，而武漢巖土所團隊更偏向于重要是年夜尺寸的石塊。想把泥狀物中的鹵水排出很是艱苦，假如不成以，鹽穴中可應用空間就會很少，儲能便無從談起。
在正式停止工程實驗時，馬洪嶺等人曾經做過迷信試驗，證實地下鹽穴中屬于年夜尺寸石塊和鹵水并存的形狀。可是僅在實際上證實并不克不及服眾，沒有停止工程實驗，良多人并不信任這個成果。
于是楊春和院士團隊展開了幾回年夜範圍的現場實驗，直到2022年，楊春和院士團隊約請全國簡直業內的一切專家離開武漢，共享“注氣排鹵”的結果。
團隊提早計劃好注氣排鹵的道路，經由過程緊縮機把空氣緊縮到地下鹽腔里，經由過程空氣的壓力，將鹵水勝利排出，最快時天天可以或許排出5000多立方米鹵水。
實驗的勝利讓迷信界關于地下鹽腔沉渣狀況的學說從此同一。
此次實驗終極證實地下鹽腔中確切是堆積巖和鹵水并存的形狀，論證了沉渣空間低位排鹵的可行性，完成了鹽穴沉渣空間應用“零的衝破”，將鹽穴地下空間應用率從20%進步到70%。
馬洪嶺說，壓裂構成的鹽穴老腔具無形態差、難應用的特色。武漢巖土所經由過程現場實驗論證出鹽穴腔體具有傑出的密封性，具有應用的潛力。隨后又在實行中證實了應用程度壓裂構成的鹽穴程度老腔可以用于地下儲能，開辟了應用壓裂構成的鹽穴程度腔的新途徑，為我國鹽穴采空區的年夜範圍應用奠基堅實的基本。
自立研發破局，推進鹽穴儲氣成長
“這是我們自立研發的鹽巖儲庫造腔模仿試驗裝配SCLS-400；這是1981年入口的巖石三軸實驗儀，兩三年修一次，此刻還能用。”在先容各類試驗儀器時，楊春和能正確地說出年份和狀態。
武漢巖土所研討員王同濤回想道，由於鹽巖腐化性強，對試驗儀器損耗年夜，國外公司不愿意將試驗儀器借給團隊。為了可以或許順遂停止試驗，在楊春和的率領下，研討團隊與企業一起配合，自立研發試驗儀器。顛末不懈的盡力，儀器研發勝利，試驗得小樹屋以順遂推動。
此外，楊春和還推進構成了鹽穴儲氣5項相干行業規范。
湖北應城300兆瓦緊縮空氣儲能電站等鹽穴儲氣項目標勝利，完成了“從0到1”的衝破。楊春和提出，不只要做到“從0到1”，更要做到“從1到0”，要在工程勝利的基本上回回實際，檢討工程中還有哪些題目沒有處理，在基本實際長進行研討衝破。
中國能建首席專家，數科團體黨委書記、董事長萬明忠以為，該項工程還要做到“從1到100”，處理鹽穴儲氣工程財產化的題目，推進鹽穴儲氣技巧獲得更普遍的利用。
今朝，這項鹽穴緊縮空氣儲能技巧，已利用于我國在建及擬建的鹽穴緊縮空氣儲能電站，包含湖北應城、湖南衡陽、河南平頂山等地18座鹽穴緊縮空氣儲能電站，累計總功率達1950兆瓦。
“鹽穴儲氣技巧不只可以用來停止緊縮空氣儲能，也可以或許用于貯存氫氣、氦氣、自然氣等主要資本。”楊春和流露，作為動力儲蓄的幻想地質體，項目團隊對鹽穴儲油、儲氣、儲氫、儲氦等範疇也展開了任務，相干研討和利用已獲得一系列主要停頓。（中青報·中青網見習記者 崔文瀚 記者 袁潔）