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【储能应用】百穰二氧化碳储能系统电源侧应用简析

时间: 2024-02-01 来源:客户见证

  随着国家3060目标不断推进,各地控制碳排放的力度慢慢的变大,国家力推新能源,更能体现政府践行3060目标的决心。

  利用二氧化碳进行储能,既能大大降低碳排放量,又能利用储能技术充分的发挥二氧化碳价值,从各方面考量来看,二氧化碳储能无疑是3060目标下,综合性能好的技术路线之一。

  百穰新型二氧化碳储能是一种气液相变、两态协同的储能技术,其基础原理在用电低谷期,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储存起来;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,发电完成后,气态二氧化碳重回系统储气单元,完成闭式循环,该系统在大规模、长时储能领域应用具有极佳的经济性、安全性与普适性。

  众所周知,储能主要是未解决新能源阵发所带来的出力问题与弃电问题,新能源电厂大发时电量远超用电负荷,富余电力无法消纳,便会导致弃电发生;新能源阵发问题导致没办法全天不间断供电出力,如果配置足够体量与时长的二氧化碳储能系统,在新能源大发时,将富余电力转入系统存储,待新能源不发电时,通过系统逐步放电上网,确保电力稳定供应至下个大发周期,便能实现新能源日循环供应。

  例如,光伏电站假设大发时间是从早上9点至下午6点,共计9小时,那么在下午6点太阳落山后,直至第二天早上9点太阳出来的15个小时内,光伏是不出力的,如果一个负荷中心,主体用电要全部由新能源来供应的话,那储能出力时间至少要在15小时以上。

  百穰二氧化碳储能系统在长时储能领域经济性优势显著,由于该系统的功率单元(压缩机、透平机)与时长单元(储气仓、储液罐)是解耦的,因此,在确定功率的情况下,增加储能时长仅要增加储气仓面积、二氧化碳工质与储液罐数量即可,而这三项成本很低,因此,百穰二氧化碳储能系统在功率固定的前提下,时间越长,单位成本便会越低,这是其他储能技术路线不具备的成本结构。

  随着新能源装机规模逐步扩大,新能源电力将逐步成为生产与生活用电的主力供应,而大规模长时储能,将是支撑新能源主力供电地位的坚实基础。

  与新能源逐步扩大相对应的,是传统火电的不断削减,火电厂作为排碳大户,自然是能源转型重点管控目标,但作为支撑电网体系多年的供电主力,火电厂无论是选址建设,还是配套措施,都与城市深度绑定,直接关停,并不科学。

  因此,火电厂有必要进行战略转型升级,现阶段,由于新能源电力仍旧占比较小,因此,火电厂仍旧以运营传统火电为主体业务,但2030年碳达峰之后,新能源电力占比增大,火电厂在城市电力系统中的职能将会变为运营“火电厂+城市集中式储能”,而到了2060年碳中和之后,新能源成为供电主力,火电厂只保留极少量的火电功能,主要角色将转变为城市集中式储能运营方。

  二氧化碳储能系统,十分适配火电厂战略转型升级,火电厂大量二氧化碳可直接用于储能系统,且火电厂本身上网配置完善,能节约上网设备投资,二氧化碳主机系统与火电系统运转原理相似,火电厂在火电机组设备方面丰富的运维经验可完全复用于二氧化碳储能系统的运维,无需再新增运维人员,减少人力成本,支撑火电厂平滑转变发展方式与经济转型。