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我國岩鹽儲量驚人 廢棄鹽穴可變身"空氣充電寶"

發布時間:2023-09-07 09:42:00來源: 經濟日報

  百姓開門七件事,柴米油鹽醬醋茶,鹽之重要,可見一斑。近日,受日本福島核事故汙染水排海影響,人們(men) 對鹽更加重視。其實,我國海鹽消費占比不大,岩鹽資源更值得關(guan) 注。資料顯示,僅(jin) 河南葉縣一地的岩鹽儲(chu) 量就高達3300億(yi) 噸,可供全國人民吃3.3萬(wan) 年。然而岩鹽的價(jia) 值遠不止於(yu) 此,鹽礦采空後留下的鹽穴,也是一筆巨大的綠色財富。

  鹽穴是鹽礦開采後的廢棄礦洞,通常位於(yu) 地下近千米,容積可達數十萬(wan) 立方米,且穴壁結實,耐得住高壓。即便腔體(ti) 產(chan) 生裂縫,天然礦鹽遇水融化再凝固後,裂縫很快就會(hui) 自愈,這使得鹽穴具備良好密閉性和自愈性。以往鹽礦采空後,常規處理方式是對老井進行注水封堵,防止發生地麵塌陷等事故,未能實現綜合利用。

  在“雙碳”目標下,新能源裝機快速增長對儲(chu) 能需求大幅提升。其中,壓縮空氣儲(chu) 能是一種較為(wei) 成熟的技術。這種“空氣充電寶”的原理並不複雜,當電力過剩時,將空氣壓縮儲(chu) 存到足夠大的腔體(ti) 裏,可將電能轉化為(wei) 壓縮空氣勢能。當需要用電時,高壓空氣經過加熱,進入膨脹機變成常壓空氣,在此過程中帶動發電機發電,空氣壓縮勢能即可轉化成電能輸出。

  壓縮空氣儲(chu) 能的功率造價(jia) 、容量造價(jia) 、係統綜合轉換效率與(yu) 抽水蓄能相比不相上下。但壓縮空氣儲(chu) 能選址比抽水蓄能更為(wei) 靈活,建設周期遠低於(yu) 抽水蓄能,同時不存在移民搬遷及生態環境影響等問題。與(yu) 電化學儲(chu) 能相比,壓縮空氣儲(chu) 能的單位容量造價(jia) 低,且不存在資源開發瓶頸、循環壽命上限、安全環保風險等問題。大規模壓縮空氣儲(chu) 能技術是實現電網削峰填穀,解決(jue) 新能源並網消納問題的有效手段,是多元化儲(chu) 能體(ti) 係的重要補充。

  鹽穴因上述天然優(you) 勢特性,成為(wei) 儲(chu) 存壓縮空氣腔體(ti) 的首選。鹽穴儲(chu) 氣具有建設成本低、占地麵積小、建設周期短、技術成熟、密封性好、係統壽命長、安全穩定等優(you) 點,可滿足大規模先進絕熱壓縮空氣儲(chu) 能的儲(chu) 氣技術需求。隨著山東(dong) 泰安肥城、江蘇常州金壇壓縮空氣儲(chu) 能電站等一批示範項目建設投運,廢棄鹽穴成了不可多得的寶貝。據統計,我國地下鹽礦儲(chu) 量超萬(wan) 億(yi) 噸,鹽穴資源主要分布在西北、華北、華東(dong) 等新能源資源豐(feng) 富區或負荷密集區。目前這些鹽穴大多處於(yu) 閑置狀態,若能得到有效利用,將成為(wei) 構築新型電力係統的有生力量。

  為(wei) 推動壓縮空氣儲(chu) 能發展,2022年3月,國家發展改革委、國家能源局印發《“十四五”新型儲(chu) 能發展實施方案》,將百兆瓦級壓縮空氣儲(chu) 能技術列入“十四五”時期新型儲(chu) 能核心技術裝備攻關(guan) 重點方向之一。政策利好下,不斷有企業(ye) 入局壓縮空氣儲(chu) 能項目。截至2022年底,剔除已投運項目,備案項目規模遠超已投運項目規模,參與(yu) 企業(ye) 包括中國能建、中儲(chu) 國能、中國電建、國家能源集團、國家電投、中國華能等。其中,中國能建計劃在湖北、山東(dong) 、遼寧、甘肅、青海等多地布局上百座壓縮空氣儲(chu) 能電站,遠期規劃上千座。有機構預測,壓縮空氣儲(chu) 能有望形成千億(yi) 元級市場規模。

  目前壓縮空氣儲(chu) 能仍存在諸多問題,其中最重要的是地理條件約束。建造壓縮空氣係統需要特殊的地理條件用作大型儲(chu) 氣室,如鹽穴、高氣密性岩石洞穴、廢棄礦井等。但鹽穴地質構造特殊,僅(jin) 存在於(yu) 少數地區,適用於(yu) 壓縮空氣儲(chu) 能的廢棄或天然地下鹽穴資源有限,選址較難符合實際需求;地麵高壓儲(chu) 罐則會(hui) 占用地上麵積,且造價(jia) 高昂。這些限製成為(wei) 影響壓縮空氣儲(chu) 能推廣的重要因素。

  推動人工硐室儲(chu) 氣技術走向成熟,將極大拓寬壓縮空氣儲(chu) 能市場空間。基於(yu) 人工硐室儲(chu) 氣的壓縮空氣儲(chu) 能項目,可在選址上擺脫對鹽穴的依賴,同時還具有壓力上限更高、波動可利用範圍更大、係統轉換效率更高、埋深更淺、易於(yu) 檢修等優(you) 點。有利於(yu) 結合我國能源稟賦,使大規模儲(chu) 能與(yu) 風光資源形成有效聯動。2022年12月,遼寧朝陽、甘肅酒泉兩(liang) 個(ge) 300兆瓦壓縮空氣儲(chu) 能電站示範項目開工,破解了壓縮空氣儲(chu) 能受地理條件製約的世界性難題,在壓縮空氣儲(chu) 能規模化推廣、地下空間高效利用等方麵具有重大示範意義(yi) 。

  經濟性是壓縮空氣儲(chu) 能商業(ye) 化發展的基礎。當前,在儲(chu) 能技術裝備研發和應用示範、電力市場建設和儲(chu) 能價(jia) 格機製等方麵,還缺乏更明確的政策支持與(yu) 相關(guan) 標準體(ti) 係,製約了我國壓縮空氣儲(chu) 能規模化開發建設。在壓縮空氣儲(chu) 能電站相關(guan) 電價(jia) 政策仍不明確的情況下,可爭(zheng) 取與(yu) 抽水蓄能電站類似的兩(liang) 部製電價(jia) ,通過容量電價(jia) 和電量電價(jia) 實現盈利。 (作者:王軼辰 來源:經濟日報)

(責編:李雨潼)

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