8月25日上午，東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司（以下簡稱東方汽輪機(jī)）廠區(qū)項(xiàng)目現(xiàn)場，隨著壓縮機(jī)啟動，穩(wěn)步提升至額定轉(zhuǎn)速，二氧化碳?xì)怏w從巨大的柔性氣倉中被抽取并壓縮。東方汽輪機(jī)黨委書記、董事長劉輝宣布：“機(jī)組啟動成功，竣工儀式圓滿成功！”至此，全球首個(gè)二氧化碳+飛輪儲能示范項(xiàng)目成功竣工、呈現(xiàn)世界，標(biāo)志著我國這一新型儲能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用的巨大飛躍。
全球首個(gè)二氧化碳+飛輪儲能示范項(xiàng)目，是2022世界清潔能源大會示范應(yīng)用場景之一，由東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司、百穰新能源科技（深圳）有限公司、西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院、北京泓慧國際能源技術(shù)發(fā)展有限公司共同打造。項(xiàng)目占地18000㎡，約為兩個(gè)半足球場大小，儲能規(guī)模10MW/20MWh，能在2小時(shí)內(nèi)存滿2萬度電，是全球單機(jī)功率最大，儲能容量最大的二氧化碳儲能項(xiàng)目，也是全球首個(gè)二氧化碳+飛輪儲能綜合能源站。
項(xiàng)目各合作方依托十余年積累的新材料及系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成經(jīng)驗(yàn)、新型能源系統(tǒng)和二氧化碳動力裝備方面的研發(fā)及工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)、國內(nèi)首套滿負(fù)荷運(yùn)行的超臨界二氧化碳系統(tǒng)壓縮機(jī)/透平等關(guān)鍵動力設(shè)備的成功研制經(jīng)驗(yàn)，在熱力系統(tǒng)集成及優(yōu)化、透平設(shè)備研制、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)等方面取得了一系列研究成果，突破了儲能系統(tǒng)及動力裝備的多項(xiàng)核心技術(shù)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，項(xiàng)目的建成，將進(jìn)一步加快我國新型電力系統(tǒng)構(gòu)建的步伐，助力我國新型儲能技術(shù)走在世界的前列。
“儲能”，即在用電低谷期，將富余的電能轉(zhuǎn)化為其它能量儲存起來，用電高峰期，再將各種能量重新轉(zhuǎn)化為電能，儲能項(xiàng)目不僅能彌補(bǔ)清潔能源不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，有效平抑大規(guī)模新能源發(fā)電接入電網(wǎng)帶來的波動性。
二氧化碳儲能是壓縮氣體儲能的一種，利用二氧化碳作為循環(huán)工質(zhì)進(jìn)行充放電，就像個(gè)超級“充電寶”。用電低谷期時(shí)，這個(gè)“充電寶”開啟充電模式，壓縮機(jī)啟動，2個(gè)小時(shí)就能把巨大的柔性氣倉里體積達(dá)25萬立方米的二氧化碳?xì)怏w全部壓縮為液態(tài)，體積只有原來的1/300；在用電高峰到來時(shí)，使其重回氣態(tài)，并推動透平進(jìn)行發(fā)電，同樣只需2個(gè)小時(shí)，就能發(fā)出2萬度的電，足夠60多個(gè)家庭使用1個(gè)月。飛輪儲能則是通過電動/發(fā)電一體雙向高效電機(jī)配合真空中的飛輪，實(shí)現(xiàn)電能和動能的雙向轉(zhuǎn)換的一種儲能方式，能達(dá)到毫秒級的快速響應(yīng)。
結(jié)合二氧化碳儲能時(shí)間長規(guī)模大、飛輪儲能響應(yīng)速度快的優(yōu)勢，全球首個(gè)二氧化碳+飛輪儲能示范項(xiàng)目可以有效平滑電網(wǎng)波動性，解決間歇性問題，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行，整個(gè)“充放電”過程都不會用到化石燃料，也不會產(chǎn)生固體廢棄物，零碳排放，綠色環(huán)保。
同抽水蓄能、壓縮空氣相比，二氧化碳儲能系統(tǒng)不需要高山大川、不需要地下洞穴，不受地理?xiàng)l件的限制，可以建在任何地方，建設(shè)周期不到2年；同電化學(xué)儲能相比，它不使用稀有金屬或貴金屬，且工況穩(wěn)定，在長達(dá)30年的使用壽命中，循環(huán)效率能一直保持在60%以上。二氧化碳具有無毒、不易燃、易于獲取的絕佳優(yōu)勢，常溫下即可液化，可以方便實(shí)現(xiàn)液態(tài)存儲，存儲成本低且安全可靠。
二氧化碳儲能系統(tǒng)具有廣泛的功率等級、容量和地域適應(yīng)性，在大容量長時(shí)儲能上有極佳的經(jīng)濟(jì)效益，尤其適合10MW級、100MW級和1000MW級長時(shí)儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可與太陽能、風(fēng)電等新能源配套，有效彌補(bǔ)其無法提供穩(wěn)定、持續(xù)電力供應(yīng)的弱點(diǎn)，也可與傳統(tǒng)火電配套使用，作為傳統(tǒng)火電靈活運(yùn)行時(shí)小負(fù)荷工況的功率補(bǔ)償，可大幅提升機(jī)組調(diào)峰能力和能量綜合利用效率，項(xiàng)目具有廣闊應(yīng)用前景，有望成為支撐我國“雙碳”目標(biāo)達(dá)成的關(guān)鍵力量之一。（黃飛 翟璇）
