最近去淮安看苏超球赛的朋友应该都有印象,散场的时候不少人领到了主办方发的特殊伴手礼,就是一小包当地特产淮盐。很多人拿到手还纳闷,这么便宜的东西也能当赛事周边,等了解完背后的门道才发现,这包盐的来头可一点都不小。

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欧美这些年没少吐槽咱们的风电光伏装的再多也靠天吃饭,说来说去就是暗指咱们储能技术跟不上,风光电出力不稳定。结果咱们直接整了个旁人想不到的思路,把多余的能量封进地下一千米的空间里,夏天存进去冬天拉出来用,直接把旁人说的短板给玩成了独门优势。

搞风光电最早的德国踩的坑可比谁都多,2024年12月碰上极端静稳天气,当地风电几乎全停,光伏也因为冬季日照不足出力直接打骨折,电力现货市场平均价格直接飙到936欧元,差不多是平时的十倍。反过来风大太阳足的时候他们又闹另一个极端,2024年全年负电价时长达468小时,比前一年多了六成,发电企业得倒贴钱求别人把多余的电用掉,想想都离谱。

明眼人都能看出来问题出在哪,就是电力储备不足,储能设施存量太少,电网调度的灵活度也跟不上。今年冬天欧洲人的日子更不好过,伊朗局势紧张之后霍尔木兹海峡的供应风险陡增,本来指着烧气发电补电力缺口的路线,现在也走得磕磕绊绊,藏了这么多年的能源体系脆弱性直接摆到了台面上。

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风光电靠天吃饭这事儿本来就没什么好杠的,风和太阳哪是普通人能指挥得动的。真正的差别根本不是风光电稳不稳,而是你能不能把多余出来的能量存住,还能存到几个月之后缺能源的节点再拿出来用。咱们直接把答案写进了地下的盐层里,思路清奇还特别好用。

很多人没概念,盐放在地面上硬邦邦脆生生的,一敲就碎,真到地下一千米的深度,头顶压着成千上万吨的岩层,盐岩直接变成有韧性的硬胶泥质感,哪怕不小心裂了小缝隙,靠自身的压力慢慢就能挤回去弥合,拿它装高压气体,根本不带漏的,密封性直接拉满。

就说淮安的蒋南矿区,地下1150米到1500米的位置,之前采盐留下了个98万立方米的超大盐穴空腔,现在直接改造成了全国最大的空气充电宝。原理说穿了和给自行车打气没啥区别,用电低谷的时候拿多余的风电光伏把空气压缩了灌进洞里,等到晚上用电高峰的时候再把高压空气放出来推动发电机发电。这座电站今年初就全面投产了,转换效率能到71%,一年发电量7.92亿千瓦时,够60万户普通家庭用一整年。

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其实这个压缩空气储能的点子最早还是西方人想出来的,德国1978年、美国1991年就各建过一座示范电站。但之前的老技术有个大bug,高压空气放出来的时候温度会骤降,冻得根本转不动机组,老办法只能烧天然气给它加热,绕了半天本质还是个烧气的发电机,省下来的新能源钱还不够买天然气的。

咱们直接玩出了新花样,常州金坛的电站把压缩空气过程中产生的热量全存起来,等要放气的时候再把热量还给空气,整个充放电过程半化石燃料都不用加,电转电的效率直接干到60%以上,比全世界最先进的美国那座电站还高出7个百分点。

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现在金坛的项目还在扩规模,今年9月华能金坛二期项目的两台机组主机都顺利完成整组启动,储气压力能到130个大气压以上,目前就等着并网前的最后测试。按照设计参数,它单次就能存280万度电,一年能循环330次,差不多天天都能完成一轮充放。

这种压缩空气储能其实主打的就是日内调峰,把中午大发的光伏电、半夜没人用的风电,挪到晚上大家都在家开空调开热水器的用电最高峰用,相当于把一天里富裕的电量腾挪到最需要的时段。

要是想把夏天的富余电量存到冬天拿出来用,那还得靠地下另外两样宝贝。一样是天然气,这阵子全国的地下储气库都在陆续完成注气收官,华北最大的中原油田储气库群,从今年4月20号开阀注气,连续干了184天,累计往地下灌了6亿立方米气,整整半年只进不出,就等着寒潮来的时候顶上去。

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上一个冬天光中石油旗下的储气库采气量就达到193亿立方米,高峰一天就能采2.5亿立方米。这些储气库刚好能补上风光电的季节性缺口,冬天连着一周刮不了风见不着太阳,烧气的电厂就能顶上,他们用的气大半都是夏天存进地下的富余气。

而且盐穴储气库还有个独门优势,反应速度特别快,去年春节工厂集体停工,用气需求直接跳水,中石油旗下的金坛、张兴盐穴储气库快速切换状态,紧急注气2亿立方米,换作普通油气田改建的储气库,根本做不到说停就停说注就注,灵活性拉满。

另一样更厉害的就是氢气,这才是最接近“把电直接封起来”的终极玩法。夏天风光电多到用不完,就拿这些余电电解水制氢,再把高压氢气灌进地下盐穴存着,等冬天缺电缺热的时候再拿出来发电用,全程都是清洁回路。

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今年4月河南平顶山就先踏出了第一步,科研团队精准挖到1418米的深度,建出了水溶体积超过3万方的盐穴腔体,成功存下了150万标准立方米的氢气,这可是咱们国家第一次用层状盐岩建成储氢库,也是全亚洲第一座。

中国工程院院士杨春和之前也说过,盐穴储氢是破解氢能大规模储运瓶颈,支撑新型能源体系建设的关键技术,接下来还要往天然气掺氢、氢能重卡、氢气锅炉这些场景推,应用前景广得很。

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当然这条路现在还在起步阶段,150万方氢气放到全国的能源总盘子里还只是个零头,2025年咱们国家地下储气库的累计库容就能到905.13亿立方米,两边的体量差了好几个数量级,而且不是哪儿都有合适的盐矿,条件好的盐层基本都集中在江苏、河南、湖北这几个省份。

不过现在整个体系的分工已经捋得明明白白,特高压线路管的是把西北千里之外的风光电送到东部用电大省,解决的是路太远的问题。盐穴压缩空气储能管的是把当天富余的电挪到当天用电高峰,解决的是一天之内的电量错配。地下储气库和储氢库管的是跨季度的电量调度,把夏天的富余能源存到冬天用。地下一千米的这片空间,刚好把后面两件事全扛了下来。

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绕回最开始球迷手里领到的那包淮盐,盐吃完了,它之前待了成千上万年的地下空洞还好好待在那儿,说不定今年冬天你家插电开暖风机用的电,就是从那个你不知道的地下洞里送出来的。

参考资料:央视新闻 探访国内最大盐穴压缩空气储能电站,科技日报 我国首个层状盐岩储氢库建成投运,经济日报 全国地下储气库注气任务有序推进