华电新疆木垒百兆瓦级二氧化碳储能项目并网，分钟级响应连续发电超6小时

10月2日, 我国首个百兆瓦级压缩二氧化碳储能项目成功办理了并网手续。具体说来, 这就是中国华电新疆木垒压缩二氧化碳储能项目。它就像一座矗立在戈壁滩上的巨型充电宝。这个装置能够根据电网的实际需求来灵活运用存储和释放电能的功能。

它的运行方式是可以实现低谷时段充电, 以及高峰时段放电。这一情况标志着大容量压缩二氧化碳储能技术正式从实验室阶段走向了工程应用阶段。这种做法开辟了一条新的路线。这条新路线的特点是绿色、零碳、高效、并且经济。

压缩二氧化碳储能, 这个事儿, 咱们可以用最简单的话来跟你说一说, 它是这么回事儿, 它就使用二氧化碳这个东西, 作为在一个封闭循环里面的那种介质, 然后它通过让气态和液态这两种状态互相转换, 并且是两种状态协同作用在一起的这种方式, 来实现一个能量的储存和一个能量的释放这么一个过程, 整套系统嘛, 它是包括了储气子系统、储液子系统、压缩子系统、蓄热子系统、换热子系统还有膨胀发电子系统, 这六大个子系统的。

这个情况与压缩空气储能有所不同, 它并不依赖特定的地质条件, 对压力和温度的要求非常低, 具有较高的可靠性。此外, 其设计制造过程中的关键核心技术已经实现了完全的自主可控。

发电的过程, 是分为储能和发电这两个阶段的。在储能的这个阶段里, 是在用电的低谷期的时候, 由那些富裕的电力来驱动电动机, 然后由电动机再去带动压缩机, 这样就把常温下的常压状态的二氧化碳给压缩成高压气体了。

这个事情呀, 是跟那种用打气筒给车胎打气的情况是一样的, 在打气的时候那个气筒是会发热的, 那么在对这个二氧化碳进行压缩的时候, 也是同样会产生大量的热量的。这个项目会把首先这些热量给存储起来, 然后再把这个高压的二氧化碳冷凝为液态的状态, 之后再进行储存。

液态储存这事, 意思就是能量的密度会变得更高一些了。为啥这么说呢, 因为拿同样的体积来比一比的话, 它能装下的能量就更多了。到了发电的那个时候, 往往就是用电的高峰期来到了。这时候这个液态的二氧化碳先得经过蒸发器。一进蒸发器它就变成了气态。

然后还要利用之前存下来的那些热量。接着再把那个高压的液态二氧化碳给它加热。一加热它就变成了高温和高压的气态。最后靠着这股力量去驱动涡轮叶片高速旋转起来。叶片一转就能发出清洁的绿色电力了。整个过程响应速度是分钟级的。它能连续发电的时间超过6个小时。

从那些核心的参数情况来看, 这个项目总共配置了五座储气仓, 还有那一百四十一个储液单元以及九十七个储热单元。它设计出来的年发电量大约是两亿度, 在每年时间里能够节约五万吨标准煤, 同时也能够让二氧化碳的排放总量减少大约十七万吨。

在具体运行的过程当中, 它会在每年的电网处于低谷时段去储存二点九亿度的电能, 等到电网高峰的时候再去释放一点八亿度的清洁绿电, 这样就可以非常有效地去实现所谓削峰填谷的效果。

与传统储能技术来进行比较, 压缩二氧化碳储能具备很多重优势。这些优势包括能量密度更高, 运行效率更优, 建设成本更低, 安全性也更强大, 同时整个过程没有污染情况发生。

此项目设计的效率是目前国内发电效率最高的二氧化碳发电机组所用的设计效率, 关键核心技术已经完全自主可控, 从最初的設計环节一直到最终的制造环节, 都没有依赖任何外部技术存在, 这为后续的大规模推广奠定了稳固的基础。

对于电力系统来说, 这件事会给电网带来很大的帮助。它会强化电网的削峰填谷的能力。它也会强化电网的调频调压能力。这些能力的提升, 会让电网的整体灵活性变得更高。这些能力的提升, 也会让电网的安全性变得更好。同时, 这个事还会持续地扩大绿电的供给规模。

压缩二氧化碳储能是一种重要的技术探索工作, 用来构建新的电力系统, 这项工作意义重大, 不仅是实现碳达峰目标的重要支撑, 也是实现碳中和目标的关键所在, 同时还是培育国内能源新业态的有力办法, 也为我们抢占国际战略高地提供了抓手, 对于保障国家能源安全方面有着重要作用, 并且对于促进绿色低碳发展而言, 也具有非常深远的意义。

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