中國壓氣儲能率先進入350兆瓦時代 90%以上鹽穴資源有望盤活

　　文|新浪財經 劉麗麗

　　世界在建的最大單機功率壓縮空氣儲能項目——「能儲一號」山東泰安（肥城）350兆瓦壓縮空氣儲能創新示範電站正在向全容量併網衝刺。從中國能建獲悉，自2024年5月28日正式開工以來，該項目已完成建築工程、設備安裝、鑽井施工和10kV受電，以及化學制水，完成透平機扣蓋和注氣排滷前質量監檢等重要節點工作，目前正在進行緊張有序的設備調試，2025年底內可實現首次併網暨全容量發電的目標。

　　在國務院國資委新聞中心「走進新國企——品牌引領•智鏈未來」融媒體採訪活動中瞭解到，該項目由中國能建數科集團主體投資建設，一期1台350兆瓦鹽穴型非補燃式壓縮空氣儲能電站，設計儲能充電8小時，釋能發電4小時（預留容量可延長至6小時，屬於可擴容長時儲能），年發電量高達4.6億度，相當於20多萬家庭一年的生活用電。

　　空氣到底如何儲存能量？山東泰安項目經理劉少勇介紹，「用電低谷時，富余的電能驅動‘打氣筒’，將空氣壓縮至‘氣球’里形成高壓狀態。」

　　這里的「氣球」，就是鹽穴、人工硐室等密封儲氣庫。山東泰安項目核心技術在於巧妙利用地下廢棄鹽穴作為儲氣庫。空氣壓縮過程中產生的熱量，則以熱水、熔鹽等形態儲存在地面的儲熱罐中。用電高峰時，儲氣庫會釋放所儲存的高壓空氣、儲熱罐釋放所儲存的熱量。這時，高壓空氣被加熱，使其具有極大的膨脹力來驅動空氣透平發電機組，就像吹動風電機組的「大風車」一樣，產生電能向電網供電。這一過程有效實現了電網的「削峰填谷」，顯著提升了電網調節能力和對風電、光伏等波動性新能源的消納能力。

　　作為世界在建的最大單機功率壓縮空氣儲能項目、中國能建首個商業化壓氣儲能項目，山東泰安項目不僅是中國能建在壓縮空氣儲能領域實現從「0到1」原創突破和「1到100」規模化應用雙向突破的典範，更是盤活當地廢棄鹽穴資源、帶動傳統產業升級的生動實踐。項目建成投產后，也將極大提高區域電網供電可靠性。

可給中小型城市持續供電5小時

　　單機功率350兆瓦是什麼概念？「我們把泰安項目當成一個巨大的充電寶，可以給一整個中小型城市持續供電5小時。」數科集團副總工程師、項目公司董事長陶剛解釋。

　　在此之前，壓氣儲能的建設規模徘徊在幾十兆瓦區間，已投入商運最高的是60兆瓦的壓縮空氣儲能項目。今年1月9日，中國能建投資建設的世界首座300兆瓦壓縮空氣儲能示範工程「能儲一號」全容量併網發電，70萬立方米儲氣庫全部投運，創下單機功率、儲能規模和轉換效率三個世界紀錄。而泰安在建的350兆瓦項目標誌着中國能建在壓縮空氣儲能領域再攀新高峰。

　　陶剛介紹，要調節整個區域電網的電力波動，需要儲能達到一定規模。而同樣作為長時大容量儲能，壓氣儲能比抽水蓄能選址更靈活、建設周期更短；且350兆瓦級可有效降低工程造價、提升轉換效率、帶動傳統裝備製造轉型升級，特別是便於電網靈活性調配。

　　值得一提的是，目前世界上大部分已投運的鹽穴型壓氣儲能電站，在發電環節都需要額外的化石能源來加熱空氣，這個過程叫「補燃」，污染以及熱量損失不可避免。而「能儲一號」湖北應城項目和山東泰安項目在熱量收集利用環節集中攻關，首次通過內循環實現了「非補燃」，不需要任何化石燃料，因此不產生任何污染。

　　「不僅無污染，大自然空氣進入我們電站系統，經過温度壓力的變化，甚至還能得到過濾，去掉一些粉塵雜質。」劉少勇表示，「相當於一個‘大型空氣淨化器’！」

推動90%以上鹽穴再利用

　　作為多領域攻關成果的聚合，「能儲一號」泰安項目的優勢還不止於此。

　　山東省岩鹽礦在開採礦山主要集中分佈於大汶口盆地內，盆地岩鹽礦牀分佈在岱岳區馬莊鎮和肥城市邊院鎮，總面積45平方公里，埋深800米--1500米之間，探明儲量75億噸。過去為保持地質穩定，需要注水實現壓力平衡。「現在，我們將鹽礦開採留下的廢棄空腔開發成儲氣庫，」數科集團深地技術公司副總經理李景翠指出，「既降低了安全風險與維護成本，也是將傳統產業‘再激活’。」

　　泰安的鹽穴如同複雜扭曲的「地下迷宮」。面對鹽穴「腔體九曲迴腸、沉渣堆積如山、極窄礦柱遮擋」的複雜構造，泰安項目首創「刮渣+破巖+聲吶測腔」三步走工藝，突破了大斜度井的測腔瓶頸，首次清晰地看清了隱藏腔羣的真實形狀和位置，解決了世界級勘探難題，為注採井的精確定位奠定基礎。

　　項目首次突破千米深層超大尺寸鑽完井技術，成功攻克千米深地超大尺寸鑽井世界級難題，在相當於300層樓深的地下，以「手術刀級」精度控制井眼軌跡，用「穿針引線」的功夫鑽成巨型能源通道。同時，項目巧用「高位注氣、低位排滷」妙招，實現在極端傾斜、沉渣深厚的條件下，高效、徹底地將底部的滷水「抽乾榨淨」，成功解決了複雜地形帶來的排滷難題。

　　面對「單機大容量」帶來的技術挑戰，中國能建依託「揭榜掛帥」機制，匯聚國內頂尖科研院所和設備廠商力量，攻克了一系列核心技術難題，實現了關鍵設備100%國產化，在系統集成、關鍵工藝、裝備裝置、儲氣技術、智能運維等方面取得重大突破。

　　據瞭解，天然鹽穴在山東、湖北、江蘇、山東、江西、雲南等省份都有廣泛分佈，傳統開發的鹽穴儲氣庫，多采用單井單腔模式，但中國的實際情況是90%以上鹽穴資源屬於水平對接和壓裂連通類型，地質條件更為複雜。「能儲一號」的成功驗證，極具推廣價值，可有效推動我國90%以上的鹽穴資源再利用。「這是重大的突破，相當於把沉睡的資源盤活了！」深地技術專家萬繼方説。

　　而在天然鹽穴較少的地區，專家們探索出建造地下人工硐室儲氣、熔鹽參與儲熱的解決方案。在甘肅酒泉，另一個世界首創——世界首個地下人工硐室型300兆瓦級壓縮空氣儲能項目正在施工。

　　如今，壓氣儲能技術路線逐漸打通，在能源清潔化、低碳化的全球浪潮下，壓氣儲能的市場前景寬廣。負責人透露：「能儲一號」項目興建期間，已經有美國、荷蘭、南非等國投資方或能源主管部門對「能儲一號」表達了興趣；雖然多國有過相關研究與實踐，但真正讓「非補燃」的先進技術路線工程化落地，中國還是頭一個。

　　「未來，我們希望以技術為核心，向世界輸出包含上下游產業鏈的整體方案，讓壓氣儲能成為中國綠色能源的一張名片。」陶剛説。