10月22日,国内首个“新型二氧化碳储能验证项目”在东方汽轮机有限公司开工建设,标志着我国这一突破性储能技术开启了工程化应用的进程。

  此次开工建设的“新型二氧化碳储能验证项目”,基于西安交通大学能源与动力工程学院谢永慧教授团队在先进能源系统及二氧化碳动力装备方面十余年的研发及工程应用经验,由百穰新能源科技(深圳)有限公司牵头,与东方汽轮机有限公司三方强强联合、紧密合作、自力更生、协同攻关,在热力系统集成及优化、动力设备研制、效益导向的设备优化配置设计等方面突破了多项关键技术,目前储能系统设计制造的核心技术完全自主可控,并将实现动力装备的全国产化。

  

  新型二氧化碳储能验证项目示意图


  新型二氧化碳储能是一种气液互转、两态协同储能技术。其原理是在用电低谷期,利用多余电力将常温常压的二氧化碳气体压缩为液体,并将压缩过程中产生的热能存储起来;在用电高峰期,利用存储的热能加热液态二氧化碳至气态,驱动透平发电。循环工质二氧化碳无毒、不易燃、易于获取、常温即可液化,可以方便实现液态存储,优势明显。该系统具有压力温度等级低、安全可靠性高、制造成本低等优点,且不依赖地质条件,无需使用化石燃料,不产生固体废弃物,零碳排放,是一种绿色储能系统,寿命长达30年以上,在全生命周期内循环效率不衰减。

  该系统具有广泛的功率等级、容量、地域适应性,可完全覆盖10MW、100MW、1000MW等级储能功率,在大容量长时储能上具有极佳的经济效益,最大可满足储能容量1000MW.h等级的需求。其应用不仅可以充分缓解可再生能源发电的波动性与间歇性等固有缺陷,大幅减少“弃风”“弃光”现象,有效提升可再生能源发电的利用率;还可与传统火电配套使用,作为灵活运行时小负荷工况的功率补偿,提升机组调峰能力,有利于用电低谷期避开汽轮发电机组的不利运行工况,并通过低品位热能耦合提高能量综合利用效率。

  新型二氧化碳储能系统具有显著优势和广阔应用前景,有望成为支撑我国达成“双碳”目标的关键力量之一。西安交通大学谢永慧教授团队将继续以服务“国家重大需求”和“制造强国”为己任,进一步提升原始创新能力和水平,加快先进技术转化应用,助力学校科技成果转化,为实现“双碳”目标作出贡献。