«Супер-аккумулятор» введён в эксплуатацию! Всё о хранении энергии сжатого воздуха в соляных кавернах

Репортаж от Wedoany，Что такое хранение энергии сжатого воздуха?

Осваивая подземное пространство и повышая эффективность технологий, долговременное зелёное хранение энергии восполняет пробелы в развитии новой энергетики. Электростанция хранения энергии сжатого воздуха за счёт циклического использования тепла и газа обеспечивает накопление электроэнергии в часы низкого потребления и выработку в часы пикового потребления. Как же именно это работает?

В проекте хранения энергии сжатого воздуха насчитывается 16 баков-накопителей горячей воды, каждый сферический резервуар вмещает 3500 кубометров воды, общий объём всего проекта достигает 56 000 кубометров, что эквивалентно объёму воды 22 стандартных бассейнов. Это крупнейшая в Азии по единичной ёмкости матрица баков-накопителей горячей воды в области сжатого воздуха.

Задача баков-накопителей горячей воды — запасать тепло в воде внутри сферических резервуаров, а когда потребуется выработка электроэнергии, высвобождать его для нагрева сжатого воздуха и приведения в действие электрогенерирующих агрегатов. Эти сферические резервуары подобны огромным супер-«скороваркам»: они повышают температуру кипения воды со 100 °C до 180 °C, что позволяет запасать больше тепловой энергии и вырабатывать больше электроэнергии.

На сегодняшний день это самая крупная по диаметру трубы скважина закачки и отбора газа в отечественной области хранения энергии сжатого воздуха — «узкое горло» системы хранения энергии сжатого воздуха в соляных кавернах. По словам сотрудников, расход воздуха через скважину за один час достигает 2,16 млн кубометров. Инженеры провели для неё антикоррозионную и герметизирующую обработку, что равносильно надеванию «пожизненного защитного костюма», позволяющего скважине стабильно работать десятилетиями без повреждений и утечек. Это значительно повысило эффективность взаимодействия соляной каверны и агрегатов, обеспечив сжатому воздуху «быстрый вход, мощный выход и надёжное хранение».

Центральный пункт управления — это «умный мозг» всей станции хранения энергии. На большом экране можно увидеть не только текущие параметры работы компрессоров и генераторов на поверхности, но и состояние хранения сжатого воздуха в соляной каверне на глубине 1000 метров под землёй. Все ключевые параметры собираются здесь, а оперативный персонал осуществляет мониторинг и централизованное управление одним нажатием кнопки.

От хранения и высвобождения воздуха высокого давления до рекуперации и использования тепловой энергии в системе теплового накопления, а также до точной регулировки электрогенерирующих агрегатов — всё это позволяет этому «сверхбольшому аккумулятору» гибко реагировать на сложные и изменчивые потребности электросети в нагрузке, обеспечивая высокоэффективную, безопасную и стабильную работу.

Почему для хранения энергии сжатого воздуха выбраны соляные каверны?

Возможно, многим незнакома сама форма хранения энергии сжатого воздуха с использованием подземных полостей истощённых соляных рудников. Почему для хранения энергии сжатого воздуха используются именно соляные каверны? И какие преимущества даёт их применение для сжатия воздуха?

Соляные каверны образуются в процессе добычи соли: в подземный соляной пласт закачивают пресную воду, которая растворяет подземные кристаллы соли в рассол, затем этот рассол поднимают на поверхность для получения соли. По мере непрерывного растворения подземного соляного пласта постепенно формируется огромная подземная полость. Благодаря исключительной плотности соли, не допускающей утечки газа, соляные каверны становятся оптимальным выбором для хранения сжатого воздуха.

Процесс выработки электроэнергии при хранении энергии сжатого воздуха заключается в следующем: в часы низкого потребления электроэнергии избыточная энергия электросети приводит в действие компрессоры, которые сжимают воздух атмосферного давления до более чем 130 атмосфер и закачивают его в подземные соляные каверны для хранения. Одновременно система теплового накопления утилизирует тепловую энергию, выделяемую при сжатии; в часы пикового потребления высокое давление воздуха из соляной каверны плавно высвобождается, приводя в действие электрогенерирующие агрегаты. На протяжении всего процесса не требуется сжигание ископаемого топлива, что обеспечивает действительно нулевые выбросы углерода — это поистине «супер-аккумулятор», созданный специально для электросети.