最近去淮安看球赛的朋友,散场的时候几乎都领到了主办方送的小伴手礼,是当地特产淮盐。几块钱的小物件大家揣回家也没当回事,直到有人唠起这盐的来头,才发现背后藏着个超牛的大布局。
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淮安这边采盐用的是传了很多年的老法子,往地下岩层里灌水把盐化开,再把兑了盐的卤水抽上来晒制提纯。盐全部运走之后,地底下就空出了一个个超大的天然洞穴,搁以前大家还愁这些洞咋处理,生怕时间长了塌陷出安全事故,现在反倒成了各路能源项目争抢的香饽饽。
这些岩盐开采后留下的地下空腔,空间够大,密闭性和稳定性还特别好,现在大家往里面灌压缩空气、天然气甚至氢气,全是妥妥的绝佳容器。
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欧美舆论这些年总揪着一点说事儿,说中国风电光伏装得再多,也是靠天吃饭根本不稳定,说这话的人转头看看自己的日子,过得到底有多离谱。
德国算是全球最早一批大规模装风电光伏的国家,赶上老天不赏脸的时段也特别多。2024年12月德国遇上罕见的风电稀缺期,风电几乎处于停转状态,光伏发电量因为季节性因素直接砍半,电力现货市场的平均价格直接飙到936欧元,差不多是平时的十倍,普通老百姓交电费的时候脸都绿了。
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风大太阳足的时候那边的状况更魔幻,2024年德国负电价时长达468小时,同比涨了60%。说白了就是电多到完全没人用,发电厂商得倒贴钱求别人把多余的电消耗掉,一会儿缺电缺到疯一会儿电多到送不出去,来回蹦迪的根源,明眼人都能看出来,就是电力储备不足、储能设施跟不上,电网灵活调配的能力太差。
今年冬天欧洲又多了层新的焦虑,伊朗局势紧张之后,整个欧洲能源供应体系的脆弱性直接摆在台面上,万一霍尔木兹海峡出点状况,之前靠进口天然气发电补缺口的路子直接半残废,连烧气发电兜底都变得没那么靠谱。
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大家都心知肚明,风和太阳本来就不受人控制,谁也没法命令风想吹就吹太阳想亮就亮,真正的分歧根本不是风光电稳不稳,而是多出来的富余能量能不能存住,存上个十天半个月甚至小半年,等缺能源的时候再拿出来用。
我们给出的答案就藏在地下一千米的盐层里。盐在地面上又硬又脆,拿锤子敲一下能碎成好几瓣,埋到一千米深的地方,头顶压着厚厚几百米的岩层,盐岩直接变成类似硬胶泥的状态,哪怕裂出细小的裂缝都能慢慢自己挤回去,拿它装高压气体几乎不会漏,安全系数拉满。
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淮安的蒋南矿区就有这么个现成的宝贝,地下1150米到1500米深处,之前采盐留下一个98万立方米的巨大盐穴空腔,现在已经被改造成全国最大的空气充电宝。原理说穿了跟给自行车打气没啥区别,用电低谷期电价便宜,就用没人用的富余电往洞里猛灌压缩空气,等用电高峰大家都抢着用电的时候,再把压缩空气放出来推动发电机运转。这座电站今年初已经全面投产,转换效率达到71%,年发电量能到7.92亿千瓦时,足够60万户普通家庭用一整年。
往盐洞里塞压缩空气储能的点子,最早其实是西方人先想出来的,德国1978年、美国1991年就各自建过一座试验电站。但老技术有个死穴,压缩空气从洞里放出来的时候温度会骤降,低温空气根本带不动高效运转的发电机,老方案只能烧天然气给空气加温,绕了一圈本质还是烧气发电,省不了多少化石能源。
我们走的完全是另一条差异化的路子,常州金坛的电站直接把压缩空气过程中产生的热量全部储存下来,等放气的时候再把热量原封不动还回去,整个充放电过程半点儿化石燃料都不用加,电到电的转换效率达到60%以上,比业内最先进的美国同类型电站还高出7个百分点,直接甩开老技术一大截。
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现在金坛的储能规模还在往上涨,今年9月华能金坛2×350兆瓦盐穴压缩空气储能发电二期项目两台机组主机顺利完成整组启动,储气压力能达到130个大气压以上,接下来就等着做并网前的各项收尾试验。按设计它单次就能储能280万度电,一年能循环330次,差不多天天都能完成一次完整充放。这类压缩空气储能管的就是一天之内的调度,把大中午没人抢的光伏电、后半夜用不完的风电,挪到傍晚下班回家大家都开空调开电灯的用电最高峰用。
要真把夏天用不完的富余风光电存到冬天再用,光靠这个还不够,得靠地下另外两样宝贝。头一样就是天然气,这阵子全国好多地下储气库刚做完今年的注气收官,华北最大的中原油田储气库群从今年4月20日开阀启动本轮注气任务,连轴转了184天,累计往地下灌了6亿立方米气,大半年时间只进不出,就等着寒潮杀过来的时候直接顶上。上一个冬天中石油旗下的储气库总采气量达到193亿立方米,最高峰一天就能采2.5亿立方米,出力完全顶得上好几个大型火电厂。
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这些储气库刚好能补上风光电的短板,冬天连着十来天刮不了风见不着太阳,风光电集体躺平的时候,烧天然气的电厂就能稳稳兜住底,他们用的气全是夏天天热的时候把多余的能源存进去的。而且盐穴储气库还有个独门优势,反应速度特别快,去年春节工厂全停工,用气需求直接跳水,中石油旗下的金坛、张兴盐穴储气库,说停注就停注,很短时间里就紧急多存了2亿立方米气,换普通油气田改的储气库,根本做不到这么灵活。
另一样更有想象空间的宝贝就是氢气,这才是最贴近把电直接封印起来的路子。夏天风光电多到用不完,就拿多余的电电解水制氢,再把氢气全压进地下盐穴存着,等冬天缺电缺暖的时候直接拿出来烧或者发电,全程零污染。今年4月河南平顶山就搞成了头一个大项目,科研团队精准确定1418米的钻井深度,弄出个体积超3万立方米的盐穴腔体,足足存下了150万标准立方米氢气。这可是我国第一次利用层状盐岩建成储氢库,也是全亚洲第一座。
业内工程院院士都认为,盐穴储氢是现在能破解氢能大规模储运老大难问题的关键技术,接下来还要往天然气掺氢、氢能重卡、氢气锅炉这些方向铺开应用,落地场景多了去了。当然这条路现在还在起步阶段,150万立方米氢气放到全国能源大盘子里还真不算多,2025年全国地下储气库累计库容就有905.13亿立方米,两边差了好几个数量级,而且不是哪儿都有合适的盐矿,优质盐层基本都集中在江苏、河南、湖北那几个省份。
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现在整套新型能源体系的分工已经明明白白,特高压线路管的是远距离送电,把西北沙漠里的风电光伏直接送到东南沿海用,解决路太远送不过来的问题。压缩空气储能管的是日内调峰,把白天的富余电挪到晚上用。地下千米的储气库储氢库管的是跨季节储能,把夏天的富余能源留到冬天用。以前不起眼的采盐挖出来的洞,现在全成了我们建新型能源体系的宝贝,你说这事儿巧不巧。
参考资料:央视新闻 探访全国最大盐穴压缩空气储能电站,科技日报 我国首个层状盐岩储氢库建成,人民日报 我国地下储气库总库容突破900亿立方米
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