压气储能电站主要由压缩系统、储换热系统、储气系统、膨胀系统和发电系统等设备组成,利用空气发电。用电低谷时,富余的电能驱动压缩机,将空气压缩成高压状态。压缩机,类似自行车打气筒,可将空气打进“轮胎”里,这个“轮胎”就是盐穴、人工硐室等密封储气库。压缩空气过程中产生的热量,则以热水、熔盐等形态储存在地面的储热罐中。我国风电、光伏等新能源装机规模不断增加,但它们比较‘调皮’,电力(电力行业分析报告)供应有时过剩有时不足,而且频率忽高忽低,就需要储能来担当‘绿电管家’,平衡电网供需。
压气储能电站建设周期2年左右,远低于抽水蓄能6年至8年的建设周期,在规模、寿命、成本、效率上与抽水蓄能相当,堪称“超级绿色充电宝”,还具备单机容量大、系统稳定性好、构网调峰能力强、电转化效率高、选址灵活、建设周期短等特点。‘能储一号’能够每天蓄能8小时、释能5小时,使用寿命长达30年以上。电力调峰能力是同规模火电机组三倍,是新能源的‘最佳拍档’。以“能储一号”为代表的长时储能具有长时间、大容量、强构网等特性,是构建新型电力系统的关键支撑,将为电网安全稳定运行和新能源消纳发挥重要作用。
在政策和市场驱动下,我国压气储能产业化进程明显提速,相关技术经历了从无到有、从弱到强、从跟跑到领跑的发展转变,国内1.5兆瓦、10兆瓦、60兆瓦级压气储能项目陆续投运。此次压气储能单机功率一举跃升至300兆瓦,迈上了新台阶。300兆瓦规模与火电机组单机容量相近,但‘能储一号’通过创新采用‘非补燃’技术,实现了零碳排放。目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站需要天然气来加热空气,这个过程叫作“补燃”,不可避免会产生污染排放、造成压缩热损失。“能储一号”则不依赖外界能源,而是利用自身“内循环”实现“非补燃”,从而实现“零碳”。