中國儲能網(wǎng)訊：儲能是影響未來能源格局的關(guān)鍵技術(shù)，對提高能源利用效率、促進新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型有重要意義。“十二五”以來，國家大力推動節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，風(fēng)電、光伏等分布式能源發(fā)展迅速，然而分布式能源具有間歇式的特性，而電能是即發(fā)即用保持平衡的，因此，在用電低谷期，大量的分布式能源難以得到有效利用。大規(guī)模儲能技術(shù)是可再生能源普及并有效應(yīng)用的關(guān)鍵所在。早在2012 年10 月，國家電網(wǎng)公司就將“壓縮空氣儲能發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)及工程實用方案研究”立為公司重大科技項目，近日，該項目成果“500kW 非補燃壓縮空氣儲能發(fā)電示范系統(tǒng)”首次實現(xiàn)了發(fā)電，成功破解了大規(guī)模儲能難題，記者專訪了項目負責(zé)人盧強院士，請他深入解讀該技術(shù)的創(chuàng)新點和發(fā)展前景。
技術(shù)創(chuàng)新：無需燃燒天然氣
記者：壓縮空氣儲能技術(shù)的發(fā)電原理是怎樣的?目前這項技術(shù)在世界上發(fā)展?fàn)顩r如何?
盧強：壓縮空氣儲能技術(shù)是將棄光、棄風(fēng)、棄水或低谷電通過多級壓縮機把電能轉(zhuǎn)換為分子勢能存入壓力儲氣裝置，待發(fā)電時通過釋放高壓氣流，射入壓氣透平機帶動發(fā)電機實現(xiàn)發(fā)電。大規(guī)模的壓縮空氣儲能對于聚納廢棄的新能源、削峰填谷、增加旋轉(zhuǎn)備用等方面具有重大意義。目前壓縮空氣儲能技術(shù)分為補燃式、儲熱式和無熱源三種形式，國際上用得較多的是補燃式，如德國與美國。所謂補燃式壓縮空氣儲能乃以燃燒天然氣為主，把存儲的壓縮空氣給燃氣輪機補氧，以求提高其效率，故其本質(zhì)仍然是燃氣輪機，其主要消耗的能源仍是化石能源，即天然氣。首先我國天然氣依賴進口;再者，有燃燒就會產(chǎn)生碳排放，這也是目前補燃式壓縮空氣電站的主要問題所在，故這種儲能方式顯然不符合我國國情。而國家電網(wǎng)公司的這項研發(fā)成果卻達到了真正意義上的零排放，既無二氧化碳又無PM2.5。國家電網(wǎng)公司該項專利技術(shù)，用以做功的“功質(zhì)”是純空氣，且能源是棄風(fēng)、棄光和低谷電，主要是在于“棄電”的利用，其社會經(jīng)濟效率高;再者，該系統(tǒng)在發(fā)電的同時會排出大量的冷氣(約4℃)。它是蔬菜和水果保鮮冷庫所求之不得的;還有，該系統(tǒng)在壓氣機工作中會產(chǎn)生大量熱能，可給城市居民和蔬菜大棚供暖。這樣它就成為冷熱電三聯(lián)供的系統(tǒng)，這項成果還有一項創(chuàng)新，就是將部分壓縮熱加以回收再利用，以提高氣輪機入口空氣的溫度，所以這項重大項目所研發(fā)的系統(tǒng)其“電換電”的效率高于歐美各國。
高效儲存：電換電效率41%
記者：與國外的壓縮空氣儲能電站相比，該示范系統(tǒng)的高效如何體現(xiàn)?
盧強：和國外相比，我們的實際效率更高。比如德國建設(shè)了世界上第一個壓縮空氣儲能電站，它的效率是42%。要注意這個效率是綜合效率，不是電換電的效率，因為它中間加入了天然氣的燃燒，如果按照“電換電”的效率來算，他們的效率應(yīng)該是在20% 左右。因為我們有了上述的創(chuàng)新，國家電網(wǎng)公司所研發(fā)的該系統(tǒng)，其“電換電”的效率可達到40% 左右。
目前我國風(fēng)電裝機容量是世界第一，我國千萬千瓦級的風(fēng)電場有8 個，但是風(fēng)電利用率較低?，F(xiàn)在，無燃燒的壓縮空氣儲能發(fā)電示范系統(tǒng)發(fā)電成功，它的推廣應(yīng)用可減少“后夜風(fēng)”的浪費，同時可緩解用電高峰時段電能不足的苦惱。
記者：壓縮空氣儲能與其他儲能技術(shù)相比有怎樣的優(yōu)勢?
盧強：除壓縮空氣儲能之外，目前主要的儲能技術(shù)是抽水蓄能和鋰電池。抽水蓄能是目前主流的儲能方式，它功率大、容量大、壽命長、技術(shù)成熟，相對來講成本較低，反應(yīng)速度快，這些是它的優(yōu)勢。但它嚴格受到地理條件的制約。
鋰電池價格貴、壽命短(約4年左右)。而壓縮空氣發(fā)電系統(tǒng)的壽命至少是40 年，在40 年內(nèi)同容量的鋰電池已更換了十次。故按照全壽命周期來計算價值，二者不在一個可比的檔次上。同時，使用完了的鋰電池如何處理至今也沒有有效的對策。為了減少對環(huán)境的影響，我們還要建設(shè)專門處理廢棄鋰電池的工廠，這又是一筆很大的開支。綜上所述，壓縮空氣儲能有著不可取代的優(yōu)勢。
綜合效益：冷熱電三聯(lián)供
記者：這樣一個冷熱電三聯(lián)供的系統(tǒng)要如何進行應(yīng)用?
盧強：冷源和熱源也是一種重要的能源?？諝鈮嚎s時自然產(chǎn)生的熱能可以用熱泵原理進行多點遠距離輸送，輸送距離可達80-100 公里，可給一個城市提供供暖服務(wù)。同時，該系統(tǒng)在發(fā)電時會同時送出冷風(fēng)，應(yīng)該就地建一個蔬菜和水果的保鮮窖。當(dāng)然，如果在海島上，就可以直接把冷風(fēng)當(dāng)空調(diào)使用。總而言之，冷熱電三聯(lián)供將會極大節(jié)省我國的能源消耗，具有巨大的綜合效益。
記者：這樣一項重要技術(shù)要推廣，需要國家政策怎樣的支持?
盧強：國家應(yīng)該制定更合理的電價政策，使得廢棄電，低品位的電和高品位的電相應(yīng)的價值得到合理區(qū)分?，F(xiàn)在我國在這方面做得還不夠，不細致。既然電能和熱能一樣有高低品位之分，那么在價格上就應(yīng)該有明顯的區(qū)分，這樣國企、銀行和私人資本才有積極性去投資。可以說，這樣一項技術(shù)的推廣甚至不需要國家大量出資，只要制定一套合理的政策，就會有源源不斷的資金進入，最終形成“大生產(chǎn)力”。
