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导读:由中科院工程热物理研究所储能研发中心暨国家能源大规模物理储能技术研发中心自主设计研发的10MW级压缩空气储能集成实验与验证平台已完成所有设备安装,并完成了各设备的单独调试,现已开始进行整体系统的联合调试。
在国家能源大规模物理储能技术研发中心项目、中科院重点部署项目、北京市科委重大项目、毕节市人民政府重大项目等的支持下,经过12个月的紧张施工,克服了喀斯特地质条件施工难度大、年降水量大、非正常霜冻等困难,中科院工程热物理研究所储能研发中心暨国家能源大规模物理储能技术研发中心自主设计研发的10MW级压缩空气储能集成实验与验证平台已完成所有设备安装,并完成了各设备的单独调试,现已开始进行整体系统的联合调试。
该实验平台是目前国际上容量最大、功能最全、测量范围最宽的压缩空气储能集成实验与验证平台,设计最大储能容量40MWh、功率测量范围0~10MW、压力测量范围0~10MPa、温度测量范围-196~1000℃。该平台具有不同储能系统的部件研发、流程优化与筛选、系统性能测试与检验等功能,为大规模储能系统的研发提供必备的研发平台环境,为大规模储能系统的产业化提供必需的技术支撑。
众所周知,大规模储能技术作为支撑能源技术革命的战略性新兴技术,得到我国及世界各国政府和企业的广泛关注与高度重视。以风电和光伏发电为主的可再生能源发展是我国能源发展的重点之一。根据2017年初发布的“可再生能源十三五规划”的目标,到2020年,光伏发电达到1.05亿千瓦(105GW),风电达到2.1亿千瓦(210GW)。光伏发电和风电在经历快速发展的同时,也面临着弃风、弃光等可再生能源并网消纳困难等一系列问题。大容量、长寿命、高安全性的储能系统是解决可再生能源并网消纳的重要手段之一。
压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)和抽水蓄能被公认为是比较适合大容量和长时间电能存储的储能系统。压缩空气储能在容量、功率等级、放电时间、成本等方面都与抽水蓄能技术相近,特别在要求大规模(如数百兆瓦)储能而又没有条件实施抽水蓄能的情况下,压缩空气储能将有广阔的应用前景。
据Pike Research对压缩空气储能的预测:由于压缩空气储能在大规模储能技术的3个主要参数:容量或额定功率(数百兆瓦),放电时间(数或数十小时)以及能源成本(数百美元/千瓦时)方面表现优秀,Pike Research认为,压缩空气储能系统市场将从2010年的453 MW增加到2020年的近7 GW。
作为物理储能技术中的一种,中科院工程热物理研究所储能研发中心暨国家能源大规模物理储能技术研发中心自主设计研发的10MW级压缩空气储能具备大容量、长寿命和高安全性等特点;同时其物理储能的特性对于应用环境的适应性较强,非常适合我国风电和光伏资源丰富的“三北”地区安装使用。
依托于该集成实验与验证平台,国家能源大规模物理储能技术研发中心后续将开展10MW级先进压缩空气储能系统及关键部件的研发和调试验证,并进行系统热力特性、变工况运行特性、控制规律及与不同形式可再生能源耦合的系统集成原则和控制策略等实验研究工作,并基于此进行新一代更大规模高效高可靠性储能系统的培育研发。
(本文参考资料:中国科学院工程热物理研究所储能研发中心、储能科学与技术、中关村储能产业技术联盟白皮书)
下附图片:
高压气源子系统
压缩机测试子系统
膨胀机测试子系统
蓄热/换热测试子系统
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