闊步“十四五”，儲能在我國能源體系建設中的關鍵地位越發(fā)凸顯，對于促進新能源高比例消納、保障電力安全供應和提高電力系統(tǒng)運行效率具有重要作用。隨著“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略目標的深入實施，煤電在電力供應中的占比逐步降低，以太陽能、風電等清潔高效能源為主體的新型能源系統(tǒng)正在構建。能源行業(yè)急切需要安全、零碳、綠色、高效的儲能系統(tǒng)與清潔能源配套使用。

 

 

新型二氧化碳儲能是壓縮氣體儲能的一種，循環(huán)工質采用二氧化碳，而二氧化碳具有無毒、不易燃、易于獲取的絕佳優(yōu)勢。

 

 

                                                                         項目示意圖

 

新型二氧化碳儲能驗證項目的開工建造，是東方電氣面向世界科技前沿、面向國家重大需求，凝聚科技創(chuàng)新力量，邁出的堅定步伐。在“十四五”新征程上，東方電氣將完整、準確、全面貫徹新發(fā)展理念，加快綠色低碳和數(shù)字化轉型，將綠色發(fā)展理念融入科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)轉型，加快先進技術轉化應用，為構建新型電力系統(tǒng)、實現(xiàn)“雙碳”目標作出新的更大貢獻。

 

新型二氧化碳儲能技術由百穰新能源科技（深圳）有限公司牽頭，攜手東方汽輪機和西安交通大學能源與動力工程學院，依托十余年積累的新材料及系統(tǒng)設計集成經(jīng)驗、新型能源系統(tǒng)和二氧化碳動力裝備方面的研發(fā)及工程應用經(jīng)驗、以及國內首套滿負荷運行的超臨界二氧化碳系統(tǒng)壓縮機/透平等關鍵動力設備的成功研制經(jīng)驗，三方強強聯(lián)合，在熱力系統(tǒng)集成及優(yōu)化、透平設備研制、經(jīng)濟性設計等方面取得了一系列研究成果，突破了儲能系統(tǒng)及動力裝備的多項核心技術。

 

新型高效二氧化碳氣液兩態(tài)儲能系統(tǒng)面向國家能源重大需求，落實能源安全新戰(zhàn)略，具有完全自主知識產(chǎn)權，能夠大幅提升我國能源領域的核心競爭力。該系統(tǒng)具有廣泛的功率等級、容量和地域適應性，在大容量長時儲能上有極佳的經(jīng)濟效益，尤其適合10MW級、100MW級和1000MW級長時儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可與清潔能源配套，也可與傳統(tǒng)火電配套使用，作為傳統(tǒng)火電靈活運行時小負荷工況的功率補償，可大幅提升機組調峰能力和能量綜合利用效率。新型二氧化碳儲能系統(tǒng)具有廣闊應用前景，有望成為支撐我國“雙碳”目標達成的關鍵力量之一。

 

 

儲能主要指電能的存儲，是在電網(wǎng)負荷低谷期將電能用于壓縮氣體，將氣體高壓密封在不同介質或設備中，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放壓縮氣體推動汽輪機發(fā)電的儲能方式，可以實現(xiàn)大容量的熱量或能量儲存，在需要能量的時候再平穩(wěn)地釋放出來以供發(fā)電或其他利用。儲能技術可以說是新能源產(chǎn)業(yè)革命的核心。

 

 

新型二氧化碳儲能過程分為存儲和發(fā)電兩個環(huán)節(jié)。在存儲環(huán)節(jié)消耗電網(wǎng)富余電能，帶動壓縮機生產(chǎn)出高壓二氧化碳氣體和壓縮熱能，高壓二氧化碳經(jīng)冷凝液化后儲存在壓力容器中，壓縮熱能可儲存在儲熱介質中。在發(fā)電環(huán)節(jié)，高壓二氧化碳吸收熱能后進入膨脹機做功發(fā)電，就完成了一次儲能循環(huán)。

 

該系統(tǒng)無需使用化石燃料，不產(chǎn)生固體廢棄物，零碳排放，是一種綠色儲能系統(tǒng)，壽命長達30年，在全生命周期內循環(huán)效率不衰減。新型二氧化碳儲能在工質存儲方面有明顯優(yōu)勢，二氧化碳常溫即可液化，可以方便實現(xiàn)液態(tài)存儲。（趙寶姝 王松）