新型儲(chu) 能作為(wei) 支撐新型能源體(ti) 係和新型電力係統建設的關(guan) 鍵技術，是加快能源綠色低碳轉型的重要支撐。黨(dang) 的二十屆三中全會(hui) 提出，加快規劃建設新型能源體(ti) 係，完善新能源消納和調控政策措施。日前，位於(yu) 湖北省孝感市應城市的300MW(兆瓦)壓氣儲(chu) 能電站示範工程全功率並網發電，正式啟動兩(liang) 個(ge) 地下鹽穴注氣采氣，意味著應城300MW鹽穴壓縮空氣儲(chu) 能電站開始商業(ye) 運行。

 變廢為(wei) 寶

　　儲(chu) 能對於(yu) 解決(jue) 新型電力係統“雙高”問題(高比例的可再生能源、高比例的電力電子設備)和新能源發電的波動性、間歇性、不穩定性至關(guan) 重要。

　　壓縮空氣儲(chu) 能是一種新型大規模電力儲(chu) 能係統，用於(yu) 電網削峰填穀、有效平衡供需，提高電網的調節能力和安全可靠性，具有大功率、長時間、全綠色等特點。具體(ti) 來說，在電網負荷低穀期間，通過壓縮機將空氣壓縮成高壓狀態，儲(chu) 存至儲(chu) 氣庫中，同時將壓縮熱儲(chu) 存於(yu) 儲(chu) 罐中；在用電高峰期時釋放儲(chu) 氣庫內(nei) 高壓空氣，吸收儲(chu) 存的壓縮熱後，驅動空氣透平機組發電。

　　近年來，湖北、江蘇、山東(dong) 等地紛紛探索鹽穴壓氣儲(chu) 能技術。此次並網發電的湖北應城300MW壓氣儲(chu) 能電站示範工程，是目前已全麵投用的單機功率世界第一、儲(chu) 能規模世界第一、轉換效率世界第一的300MW鹽穴壓縮空氣儲(chu) 能電站示範工程。

　　與(yu) 壓力容器儲(chu) 存等方式相比，鹽穴壓氣儲(chu) 能有何優(you) 勢？

　　“鹽穴是地下鹽層被開采後形成的腔穴。不僅(jin) 密閉性好，而且穩定性高，是儲(chu) 存高壓空氣的理想場所，兼具使用壽命長、成本低、占地少、安全環保等諸多優(you) 勢。相比興(xing) 建鋼罐等壓力容器儲(chu) 存的方式，利用鹽穴等地下洞穴建設大容量儲(chu) 能電站，將顯著降低原材料、用地等方麵的成本。”中國科學院武漢岩土力學研究所研究員馬洪嶺表示，並非所有的鹽穴都適合壓氣儲(chu) 能，一是要選擇密閉性好、較為(wei) 穩定、安全性高的鹽穴，對鹽層厚度和埋深也有一定的要求，並保證有足夠的儲(chu) 存空間；二是適合壓氣儲(chu) 能的鹽穴與(yu) 電站間的距離不能太遠，距離過遠會(hui) 降低儲(chu) 能係統的轉化效率。

　　湖北應城有多年的鹽礦開采曆史，地下有豐(feng) 富的鹽穴資源。據介紹，應城300MW壓氣儲(chu) 能電站示範工程利用廢棄鹽礦洞穴作為(wei) 儲(chu) 氣庫，打造一個(ge) 超級“充電寶”——單機功率達300MW級，儲(chu) 能容量達1500MWh，係統轉換效率約70%，每天儲(chu) 能8小時、釋能5小時，年均發電約5億(yi) 千瓦時，轉化的電量可以滿足75萬(wan) 居民一年的用電需求，能有效應對新能源發電的波動性、間歇性和隨機性，將對湖北省電網安全穩定運行和新能源消納發揮重要作用。

突破難關(guan)

　　“地上工程決(jue) 定好壞，地下工程決(jue) 定成敗。”這是專(zhuan) 家們(men) 對鹽穴壓氣儲(chu) 能工程的一致看法。壓氣儲(chu) 能的效率由地上工程決(jue) 定，但深地儲(chu) 氣庫的建設卻是壓氣儲(chu) 能工程最終能否實現的決(jue) 定性因素。

　　湖北應城項目鹽穴儲(chu) 氣庫地質條件複雜，大口徑注采井鑽完井難度大。中國工程院院士、中國科學院武漢岩土力學研究所研究員楊春和團隊與(yu) 數科集團深地技術科研團隊、中石油等多家單位協同，經過聯合技術攻關(guan) 與(yu) 實驗論證，不斷優(you) 化利用方案、鑽井工程係統方案，成功攻克複雜鹽穴空間高效利用成套技術、數智化選址技術，並在世界範圍內(nei) 首次利用水平壓裂形成的鹽穴水平老腔開展地下儲(chu) 能，首次實現了高位注氣、低位排鹵的沉渣空隙儲(chu) 氣擴容新方案。

　　楊春和介紹，目前鹽穴的造腔方式主要有單井單腔和水平對接井。壓裂形成的鹽穴老腔具有形態差、難利用的特點。武漢岩土所利用現場試驗，論證出腔體(ti) 具有良好的密封性，具備利用潛力。實踐證明了水平壓裂形成的鹽穴水平老腔可以用於(yu) 地下儲(chu) 能，為(wei) 我國鹽穴采空區的大規模利用奠定了堅實的基礎。

　　“我國的層狀鹽岩不同於(yu) 國外的鹽丘，在造腔過程中會(hui) 形成大量的沉渣並占據鹽穴空間，無法利用其下部的沉渣空隙體(ti) 積。不僅(jin) 是儲(chu) 高壓氣體(ti) ，在儲(chu) 氫、儲(chu) 氦領域都麵臨(lin) 著鹽穴上部有效空間太小、經濟效益受限的問題。因此，我們(men) 探尋沉渣空隙儲(chu) 氣擴容的新方案。”楊春和表示，通過現場測試，研究團隊論證了新方案的可行性，實現了鹽穴沉渣空間利用“零的突破”，鹽穴地下空間利用率從(cong) 20%提高到了70%以上，有效降低了工程造價(jia) 並縮短了建設工期。

　　據了解，鹽穴壓氣儲(chu) 能相關(guan) 技術已全麵應用於(yu) 我國目前在建及擬建的鹽穴壓縮空氣儲(chu) 能電站，包括湖南衡陽、河南平頂山、江蘇淮安、江西樟樹、雲(yun) 南安寧、陝西榆林、山東(dong) 泰安、四川自貢等地的18座鹽穴壓縮空氣儲(chu) 能電站，累計總功率達1950MW。

 如何布局

　　近年來，隨著我國能源結構的轉型，可再生能源在能源體(ti) 係中的占比逐漸增加，對加快儲(chu) 能建設提出了更高的要求。

　　2024年，我國新型儲(chu) 能裝機規模突破7000萬(wan) 千瓦。截至2024年底，全國已建成投運新型儲(chu) 能項目累計裝機規模達7376萬(wan) 千瓦，較2023年底增長超過130%。新型儲(chu) 能調度運用水平持續提升，2024年新型儲(chu) 能等效利用小時數約1000小時。

　　深部儲(chu) 能可以大幅度提高能源儲(chu) 備能力，是保障我國能源安全的重大戰略需求。我國鹽礦資源豐(feng) 富，存在大量鹽礦地下采空區，利用已有老腔不僅(jin) 能夠避免鹽礦采空區沉陷、垮塌等地質災害，還將鹽礦采空區變成地下空間資源，變廢為(wei) 寶，實現了鹽礦地下采空區的資源化利用。

　　“當前我國地下儲(chu) 氣庫‘從(cong) 0到1’任務已經完成，現在我們(men) 要對地層進行分類，搞清楚哪些地方適合儲(chu) 備哪種能源。”除了儲(chu) 油、儲(chu) 氣外，近幾年，楊春和還把目光瞄準了儲(chu) 氫、儲(chu) 氦。

　　氫能具有來源廣、熱值高、無汙染、應用場景豐(feng) 富等優(you) 點，有效利用氫能是實現能源可持續發展的有效途徑。“按照技術路線建設，未來合適的地層可以實現儲(chu) 油、儲(chu) 氫、儲(chu) 氦，實現多場景、多元素綜合應用。”楊春和認為(wei) ，大規模儲(chu) 氫是氫能產(chan) 業(ye) 發展的關(guan) 鍵環節，也是我國實現“雙碳”目標的重要戰略選擇。鹽穴因其具有密封性能好、儲(chu) 氫規模大、成本低、安全性高等優(you) 點，是最具潛力的儲(chu) 氫方式。