| 百姓開(kāi)門(mén)七件事，柴米油鹽醬醋茶，鹽之重要，可見(jiàn)一斑。近日，受日本福島核事故污染水排海影響，人們對(duì)鹽更加重視。其實(shí)，我國(guó)海鹽消費(fèi)占比不大，巖鹽資源更值得關(guān)注。資料顯示，僅河南葉縣一地的巖鹽儲(chǔ)量就高達(dá)3300億噸，可供全國(guó)人民吃3.3萬(wàn)年。然而巖鹽的價(jià)值遠(yuǎn)不止于此，鹽礦采空后留下的鹽穴，也是一筆巨大的綠色財(cái)富。
鹽穴是鹽礦開(kāi)采后的廢棄礦洞，通常位于地下近千米，容積可達(dá)數(shù)十萬(wàn)立方米，且穴壁結(jié)實(shí)，耐得住高壓。即便腔體產(chǎn)生裂縫，天然礦鹽遇水融化再凝固后，裂縫很快就會(huì)自愈，這使得鹽穴具備良好密閉性和自愈性。以往鹽礦采空后，常規(guī)處理方式是對(duì)老井進(jìn)行注水封堵，防止發(fā)生地面塌陷等事故，未能實(shí)現(xiàn)綜合利用。
在“雙碳”目標(biāo)下，新能源裝機(jī)快速增長(zhǎng)對(duì)儲(chǔ)能需求大幅提升。其中，壓縮空氣儲(chǔ)能是一種較為成熟的技術(shù)。這種“空氣充電寶”的原理并不復(fù)雜，當(dāng)電力過(guò)剩時(shí)，將空氣壓縮儲(chǔ)存到足夠大的腔體里，可將電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣勢(shì)能。當(dāng)需要用電時(shí)，高壓空氣經(jīng)過(guò)加熱，進(jìn)入膨脹機(jī)變成常壓空氣，在此過(guò)程中帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，空氣壓縮勢(shì)能即可轉(zhuǎn)化成電能輸出。
壓縮空氣儲(chǔ)能的功率造價(jià)、容量造價(jià)、系統(tǒng)綜合轉(zhuǎn)換效率與抽水蓄能相比不相上下。但壓縮空氣儲(chǔ)能選址比抽水蓄能更為靈活，建設(shè)周期遠(yuǎn)低于抽水蓄能，同時(shí)不存在移民搬遷及生態(tài)環(huán)境影響等問(wèn)題。與電化學(xué)儲(chǔ)能相比，壓縮空氣儲(chǔ)能的單位容量造價(jià)低，且不存在資源開(kāi)發(fā)瓶頸、循環(huán)壽命上限、安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)削峰填谷，解決新能源并網(wǎng)消納問(wèn)題的有效手段，是多元化儲(chǔ)能體系的重要補(bǔ)充。
鹽穴因上述天然優(yōu)勢(shì)特性，成為儲(chǔ)存壓縮空氣腔體的首選。鹽穴儲(chǔ)氣具有建設(shè)成本低、占地面積小、建設(shè)周期短、技術(shù)成熟、密封性好、系統(tǒng)壽命長(zhǎng)、安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可滿足大規(guī)模先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能的儲(chǔ)氣技術(shù)需求。隨著山東泰安肥城、江蘇常州金壇壓縮空氣儲(chǔ)能電站等一批示范項(xiàng)目建設(shè)投運(yùn)，廢棄鹽穴成了不可多得的寶貝。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)地下鹽礦儲(chǔ)量超萬(wàn)億噸，鹽穴資源主要分布在西北、華北、華東等新能源資源豐富區(qū)或負(fù)荷密集區(qū)。目前這些鹽穴大多處于閑置狀態(tài)，若能得到有效利用，將成為構(gòu)筑新型電力系統(tǒng)的有生力量。
為推動(dòng)壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)展，2022年3月，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，將百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)列入“十四五”時(shí)期新型儲(chǔ)能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點(diǎn)方向之一。政策利好下，不斷有企業(yè)入局壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。截至2022年底，剔除已投運(yùn)項(xiàng)目，備案項(xiàng)目規(guī)模遠(yuǎn)超已投運(yùn)項(xiàng)目規(guī)模，參與企業(yè)包括中國(guó)能建、中儲(chǔ)國(guó)能、中國(guó)電建、國(guó)家能源集團(tuán)、國(guó)家電投、中國(guó)華能等。其中，中國(guó)能建計(jì)劃在湖北、山東、遼寧、甘肅、青海等多地布局上百座壓縮空氣儲(chǔ)能電站，遠(yuǎn)期規(guī)劃上千座。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，壓縮空氣儲(chǔ)能有望形成千億元級(jí)市場(chǎng)規(guī)模。
目前壓縮空氣儲(chǔ)能仍存在諸多問(wèn)題，其中最重要的是地理?xiàng)l件約束。建造壓縮空氣系統(tǒng)需要特殊的地理?xiàng)l件用作大型儲(chǔ)氣室，如鹽穴、高氣密性巖石洞穴、廢棄礦井等。但鹽穴地質(zhì)構(gòu)造特殊，僅存在于少數(shù)地區(qū)，適用于壓縮空氣儲(chǔ)能的廢棄或天然地下鹽穴資源有限，選址較難符合實(shí)際需求；地面高壓儲(chǔ)罐則會(huì)占用地上面積，且造價(jià)高昂。這些限制成為影響壓縮空氣儲(chǔ)能推廣的重要因素。
推動(dòng)人工硐室儲(chǔ)氣技術(shù)走向成熟，將極大拓寬壓縮空氣儲(chǔ)能市場(chǎng)空間。基于人工硐室儲(chǔ)氣的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，可在選址上擺脫對(duì)鹽穴的依賴(lài)，同時(shí)還具有壓力上限更高、波動(dòng)可利用范圍更大、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率更高、埋深更淺、易于檢修等優(yōu)點(diǎn)。有利于結(jié)合我國(guó)能源稟賦，使大規(guī)模儲(chǔ)能與風(fēng)光資源形成有效聯(lián)動(dòng)。2022年12月，遼寧朝陽(yáng)、甘肅酒泉兩個(gè)300兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能電站示范項(xiàng)目開(kāi)工，破解了壓縮空氣儲(chǔ)能受地理?xiàng)l件制約的世界性難題，在壓縮空氣儲(chǔ)能規(guī)模化推廣、地下空間高效利用等方面具有重大示范意義。
經(jīng)濟(jì)性是壓縮空氣儲(chǔ)能商業(yè)化發(fā)展的基礎(chǔ)。當(dāng)前，在儲(chǔ)能技術(shù)裝備研發(fā)和應(yīng)用示范、電力市場(chǎng)建設(shè)和儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制等方面，還缺乏更明確的政策支持與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，制約了我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能規(guī)模化開(kāi)發(fā)建設(shè)。在壓縮空氣儲(chǔ)能電站相關(guān)電價(jià)政策仍不明確的情況下，可爭(zhēng)取與抽水蓄能電站類(lèi)似的兩部制電價(jià)，通過(guò)容量電價(jià)和電量電價(jià)實(shí)現(xiàn)盈利。 |
