壓縮空氣儲能平衡電網(wǎng)峰谷負荷
壓縮空氣儲能技術作為一種新興的能源調度手段,已經(jīng)在全球范圍內(nèi)逐漸應用于平衡電網(wǎng)的峰谷負荷,成為提高電網(wǎng)運行效率和降低電網(wǎng)調度成本的重要手段。特別是在廢棄鹽穴中建設200MW級儲能電站,能夠有效降低電網(wǎng)的調峰成本,并且對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生積極影響。
這種儲能系統(tǒng)的工作原理基于將壓縮空氣存儲在地下鹽穴中,并利用空氣壓縮與膨脹過程中所產(chǎn)生的能量進行電力輸出。在電網(wǎng)負荷低谷時,系統(tǒng)通過壓縮空氣并儲存能量;在負荷高峰期,則釋放壓縮空氣,通過渦輪發(fā)電機組發(fā)電,從而為電網(wǎng)提供平衡負荷的支持。根據(jù)相關數(shù)據(jù),使用這種儲能系統(tǒng)后,電網(wǎng)調峰成本下降了24%。此外,由于能夠減少燃煤機組的啟停次數(shù),年均可減少燃煤機組啟停損耗約1.2億元,提升了電網(wǎng)的運行經(jīng)濟性。
儲能運營商也從這種技術中獲益,利用峰谷價差進行套利,運營商的收益增加了35%。與此同時,壓縮空氣儲能系統(tǒng)能夠穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓,尤其是減少了電壓波動,社區(qū)電壓波動幅度縮小至±3%。這種系統(tǒng)特別適合在電壓敏感區(qū)域應用,對于減少家用電器電壓故障具有重要意義,家庭用戶的電壓敏感故障減少了73%。
對比美國阿拉巴馬州的McIntosh電站,該電站采用了多級透平膨脹與余熱回收的技術。通過這種技術,電站能夠提高能源利用率,并降低運行成本。多級透平膨脹技術的應用使得儲能系統(tǒng)的整體效率得到了提高,同時通過余熱回收系統(tǒng),進一步降低了能源消耗。這種技術的經(jīng)濟性分析表明,與傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電相比,采用壓縮空氣儲能技術具有更高的成本效益和更低的環(huán)境影響。
在技術層面,壓縮空氣儲能系統(tǒng)的循環(huán)效率在7MPa儲氣壓力下可達到62%。這一數(shù)值反映了系統(tǒng)在能量存儲和釋放過程中所能達到的高效轉換率,意味著每一單位的電能輸入都能夠轉化為更高比例的輸出功率。
從國家層面來看,壓縮空氣儲能技術有助于電力系統(tǒng)的旋轉備用率下降,從原來的15%降低至9%。這意味著電力系統(tǒng)能夠更高效地運轉,減少了備用電源的需求,降低了電網(wǎng)系統(tǒng)的運行成本。
在企業(yè)層面,儲能電站的度電成本明顯降低至0.25元/kWh,使得企業(yè)在長期運行中獲得更多的經(jīng)濟回報。對于個人用戶來說,儲能系統(tǒng)對電網(wǎng)的穩(wěn)定性有著直接的正面影響,尤其是在電壓波動較大的地區(qū),家用電器的電壓敏感故障減少,進一步提高了用戶的用電體驗。
江蘇金壇鹽穴儲能示范工程是這一技術的典型實踐案例。通過該示范項目的成功實施,壓縮空氣儲能技術得到了廣泛應用,并為其他地區(qū)的儲能系統(tǒng)建設提供了寶貴的經(jīng)驗。這一項目不僅提升了當?shù)氐碾娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定性,還為國家能源結構的優(yōu)化做出了積極貢獻。