文｜光伏头条

抽水蓄能还保持旺盛生命力，电化学储能也在不同的技术轨道上狂奔，压缩空气储能也开始携其“庞大体格”走入人们的视野。

金坛盐穴：每发一次电可产生30万度电

8月初，由中盐集团、中国华能集团和清华大学共同开发建设的金坛盐穴压缩空气储能项目完成土建工作，正在进行主设备及相关辅助系统安装。

这一项目位于江苏常州金坛区，预计投资将达55亿元，分三期进行。目前进行的第一期项目总投资5亿元，将建成1套6万千瓦×5小时的盐穴非补燃式压缩空气储能发电系统，是我国压缩空气储能领域唯一国家示范项目，也是国家能源局和江苏省重点推进项目，也是首个商业化应用的盐穴压缩空气发电站。

“一期项目发电装机60兆瓦，也就是说我们每天发一次电，可以产生30万度电。”中盐华能储能科技有限公司总工程师薛小代说。“一期发电年利用小时数约为1660小时，使用寿命超过30年，二期规划建设规模为35万千瓦，终期规模将达100万千瓦。”

金坛盐穴压缩空气储能项目技术采用的是清华大学教授卢强提出的非补燃式压缩空气储能技术，以压缩空气为主要介质，实现能量存储转化。工作原理是：储能时，由系统吸纳电网低谷时的“弃能”，经多级压缩机将空气压缩至高压状态，储存至地下盐穴，完成电能到空气分子内势能的转换；释能时，压缩空气从地下盐穴释放，驱动透平膨胀机发电，完成空气分子势能到电能的转换。发电全程“零”燃料消耗，技术名“非补燃”即来源于此。

盐穴即盐矿开采后留下的矿洞，我国盐穴资源丰富，大部分体积巨大且密封性良好，适于储存石油、天然气等重要战略物资，也是储存高压空气的理想场所。金坛盐盆是我国优质的盐穴资源，面积大、盐质优、埋藏深、易开采、密封性好，这一压缩空气储能项目使丰富的地下盐穴转变为绿色能源存储库，相当于给江苏电网加了一块巨大的电池，帮助实现电力供需的“削峰填谷”。

同时，该项目将结合所在区域负荷发展及可再生能源的开发情况，构建基于盐穴压缩空气储能发电系统的微电网工程，在规模和效率上为国内压缩空气储能项目树立典范，并为我国建立压缩空气储能领域标准体系、打造华东地区大型空气储能基地和面向江苏全省的大型调峰电源基地奠定基础。

卢强院士介绍说，之前建设的安徽芜湖、青海西宁两座实验电站的电-电转换效率分别为40%和51%，金坛盐穴项目的电-电转换效率将达60%。

项目除供电外，还能利用压缩热和透平的低温排气实现供热、供冷，能量综合效率可以达到85%。随着技术研发的推进，未来的储能效率有望突破70%。

压缩空气储能项目一览：已然处处开花

除了常州金坛，河南平顶山叶县也有盐穴将加以利用。叶县有“中国岩盐之都”的美誉，岩盐分布面积达400余平方公里，储量3300亿吨，经过长达40多年的开采后，已形成了得天独厚的盐穴空间资源。今年6月30日，平顶山晟光储能有限公司和中国机械设备工程股份有限公司在北京正式签约，将在叶县建设压缩空气储能电站。

这一工程的技术支持团队是中科院工程热物理所陈海生团队。陈海生团队是国内最早开展压缩空气储能研究的机构，16年来，一直在推动我国的新型压缩空气储能技术实现了跨越式发展。叶县盐穴建成商业化储能电站后，系统设计效率达70.4%，将比国外同等规模的压缩空气储能电站高出约 10%-20%。

除了这两个项目，目前我国已经建成或在建数个空气压缩项目：

1、廊坊1.5MW超临界压缩空气储能示范项目。国内第一套1.5MW超临界压缩空气储能系统由中科院工程热物理研究所承担的北京市科技计划重大课题“超临界压缩空气储能系统研制”项目经费资助，于2013年在河北廊坊建成。据报道，河北廊坊1.5MW超临界压缩空气储能系统完成了168小时运行试验，各项指标均达到或超过课题考核指标要求，储能系统效率约52%。

2、安徽芜湖500kW压缩空气储能示范项目。安徽芜湖500kW压缩空气储能示范项目由国家电网投资3000万元兴建，项目技术参与单位包括中国科学院理化技术研究所、清华大学电机系储能团队及中国电力科学研究院等单位，项目于2014年11月首次发电成功。据报道，“500kW压缩空气储能系统示范项目”的储能效率为33%。

3、贵州毕节10MW压缩空气储能验证平台。贵州毕节10MW压缩空气储能示范平台由中科院工程热物理研究所研制，示范平台得到了国家重点研发计划项目“10MW级先进压缩空气储能技术研发与示范”及北京市科技计划项目“大规模先进压缩空气储能系统研发与示范”等课题经费支持。据报道，贵州毕节10MW压缩空气储能示范平台在2017年5月开始系统联合调试，压缩空气储能示范平台在额定工况下的效率为60.2%。

4、国网江苏同里500kW液态空气储能示范项目。国家电网在江苏省苏州市吴江区同里镇建设500kW液态空气储能示范项目，可为园区提供500kWh电力，夏季供冷量约2.9GJ/天，冬季供暖量约4.4GJ/天。

6、张家口百兆瓦先进压缩空气储能示范项目。这是国际首套100MW先进压缩空气储能项目，建设规模为100MW/400MWh，系统设计效率70.4%，项目建设地为河北省张家口市张北县庙滩云计算产业园，占地85亩。项目由张北巨人能源有限公司（巨人集团）投资，由中储国能（北京）技术有限公司提供全套设备，技术来源为中国科学院工程热物理研究所。项目建设内容包括100MW先进压缩空气储能示范系统1套，220kV变电站1座。目前储热子系统已安装，各项工作进展顺利。

我国学者在不断推进技术前沿

压缩空气储能能够充分利用废弃的大空间，储能空间多选择在大型地下洞室、枯竭井或含水层里。

压缩空气储能发电技术具有容量大、使用寿命长、造价成本低、响应速度快等优点。尤其是作为能量型储能技术，具有机组寿命周期内性能不衰减的优势。在国外，德国汉特福（Huntorf）压缩空气储能电站是全球首座投入商业运行的压缩空气储能电站，该项目在1978年建成，目前仍能够正常运营。

压缩空气储能的容量等级卓尔不群

国外另外比较著名的是美国阿拉巴马商业化压缩空气储能电站、日本北海道压缩空气储能示范项目、英国曼彻斯特液态空气储能示范项目、南澳大利亚州压缩空气储能示范项目等。

在借鉴外国经验的基础上，我国中科院、清华大学、国网、南网等学府和公司活跃着数支研究团队，为压缩空气储能项目努力推进技术前沿。目前我国国内压缩空气储能技术近年来处于蓬勃发展阶段，超临界压缩空气储能技术、绝热压缩空气储能技术及液态压缩空气储能技术均有研究覆盖，与此同时，500kW容量等级、1.5MW容量等级及10MW容量等级的压缩空气储能示范工程均已建成，实现了压缩空气储能技术由理论研究阶段向示范验证阶段的突破。此次金坛盐穴项目将使空气压缩储能技术的推进将达到更远的前沿。