儒風千年的“君子之邑”,如何能夠乘著長時儲能的東風,再以“五岳獨尊”的崇高地位勇為天下之先?
撰文 | 葉均
出品 | 星球儲能所
相傳,山東泰安因泰山得名——“泰山安則四海皆安”。自古以來,無數帝王將相、文人墨客在此封禪祭祀,祈求國泰民安。
泰安所轄肥城市,坐落于泰山西麓,東與岱岳區接壤,西與東平縣為鄰。西周時期,肥族人散居于此,史稱肥子國。這座以桃聞名的小城,既為“史圣”左丘明故里,亦是“商圣”范蠡隱居經商之地,故有“君子之邑”的美稱。
※ 山東泰安及肥城市行政區劃
伴隨山東自能源大省向新能源大省邁進,泰安作為山東省“一帶、兩城、三區、N基地”整體規劃當中“魯中壓縮空氣儲能重點區”的建設核心,近年來提出打造千萬千瓦級“儲能之都”,大有一舉登頂全國長時儲能第一城的發展態勢。
過去以建筑安裝業為傳統優勢的肥城市,也正在悄然加速向新能源戰場進軍。一面集聚鋰電新材料鏈內企業,建設“泰山鋰谷”;一面則以得天獨厚的鹽穴資源,建設國家級鹽穴儲能產業基地。
“現階段,肥城是我國鹽穴壓氣儲能電站在建項目最多的地區。”
10月14-15日,由中關村儲能產業技術聯盟主辦,泰安市新能源產業鏈、肥城市新能源產業鏈承辦的2024中國(肥城)新型儲能高質量發展大會在山東肥城舉行。
中國工程院院士、中國科學院武漢巖土力學研究所研究員楊春和在會上表示,肥城鹽礦開采已形成大規模地下空間,采用利用沉渣空隙儲氣新技術,具備快速建成地下儲能庫的基本地質條件。
他表示,泰安有潛力成為“山東省儲能中心”,儲氣、儲油、儲電,以泰安為中心輻射整個山東,甚至為首都保駕護航。
儒風千年的“君子之邑”,如何能夠乘著長時儲能的東風,再以“五岳獨尊”的崇高地位勇為天下之先?
“儲能之都”底氣何在?
龐大的換熱管道對稱分布,連通著中儲國能自主研發的高負荷多級壓縮機和寬負荷多級透平膨脹機。在寬闊明亮的車間里,卻幾乎看不到工作人員的身影。
在肥城市經濟開發區的一角,中儲國能300MW/1800MWh先進壓縮空氣儲能國家示范電站于今年4月底成功并網,刷新國際上規模最大、效率最高、性能最優、成本最低新型壓縮空氣儲能電站的紀錄。
這座依托地下千米鹽穴建成的超大號儲能“充電寶”,可實現年發電約6億度,在用電高峰為約20-30萬戶居民提供電力保障,每年節約標準煤約18.9萬噸,減少二氧化碳排放約49萬噸。
而同樣由中儲國能投資建設的國際首套10MW鹽穴壓縮空氣儲能電站,也已經在肥城這片土地上建成了三年多的時光。
※ 山東肥城300MW壓縮空氣儲能電站
這幾年,國內“儲能之都”的爭奪戰打得火熱,“世界鋰都”、“亞洲鋰都”、“北方鋰都”、“中部鋰都”等一系列“鋰都”層出不窮。除了另辟蹊徑打造“鈉電之都”的長沙,也還有包頭、沈陽等不少城市都在與泰安爭奪“儲能之都”的名號。
作為目前在建在運抽水蓄能電站規模、新型儲能規模、儲能裝備制造企業數量均居全省第一的城市,泰安計劃到2025年全市儲能裝機規模達到400萬千瓦、2030年達到1000萬千瓦的定位似乎也不算空談。
在泰安,2007年8月竣工的泰安抽水蓄能一期項目本就是山東省第一座大型抽蓄電站,已投運規模達到100萬千瓦。二期180萬千瓦電站,預期將于2027年首臺并網,三期45萬千瓦及良莊100萬千瓦電站正納入國家抽水蓄能中長期規劃。
在肥城“泰山鋰谷”,目前已經形成“鋰精礦加工-基礎鋰鹽-正負極材料-電池組件組裝-廢舊電池回收利用”的全生命周期產業鏈,新型電池電極材料產業集群納入企業137家。
更重要的是,敢于提出建設千萬千瓦級“儲能之都”,泰安的底氣足有上千米之深。
利用井礦鹽開采后所形成的廣袤鹽穴資源優勢,憑借得天獨厚的地理條件,泰安以一市自成“一區”(魯中壓縮空氣儲能示范區),為壓縮空氣儲能提供了廣闊的發展空間。
※ 山東省儲能發展布局圖
早在兩年前,楊春和院士就曾在一次講話中表示:“山東泰安地區鹽礦埋深900-1100米,適合開展壓縮空氣儲能,已經形成了1500萬方的鹽穴地下空間,且每年都有700萬噸固體鹽的開采能力,能夠支持現階段300兆瓦大規模壓縮空氣儲能及未來的大規模部署。”
就在中儲國能300MW壓縮空氣儲能電站所在的25平方公里山東肥城鹽穴儲能基地,肥城市規劃“十四五”末期將建設鹽穴壓縮空氣儲能電站240萬千瓦,鹽穴天然氣儲氣庫10億立方米,配套建設造穴制鹽產業園千萬噸以上,建成百億級儲能裝備制造產業園,并最終形成千億級國家級儲能儲氣產業基地。
在10MW、300MW儲能項目接連并網之后,肥城市壓縮空氣儲能還在迎來更大規模的開發建設。
※ 三個600MW+儲能項目集中簽約
8月19日,肥城市集中舉辦中儲國能660MW、山東高速660MW、水發集團600MW三個壓縮空氣儲能項目簽約儀式,總裝機達到1920MW。
該項目全部開工后,肥城市鹽穴儲能產業集群在建在運裝機規模將達到3180MW,成為全國規模最大的鹽穴儲能示范應用基地。
為什么是“長時儲能”?
根據預測,2050年全球儲能需求約在千TWh量級,中國約占20%。
14日的肥城會議上,英國皇家工程院院士,英國伯明翰大學首任Chamberlain(資深)講席教授丁玉龍表示,以液態空氣、壓縮空氣、儲熱、抽蓄等為代表的中時儲能(4-200小時)總需求量巨大,約占儲能需求量的92%左右。
※ 功率型/能量型(容量型)儲能
不可否認的是,盡管當前鋰離子電池儲能占據市場的絕大多數目光,然而就新型電力系統的“壓艙石”地位而言,容量型儲能才能真正決定行業未來的規模發展。
在國內,4小時以上的廣義長時儲能,重要性正愈發凸顯。
今年以來,市場上已然出現不少“4小時儲能元年”的聲音。就集采招標等情況來看,4小時以上儲能整體呈增長態勢。包括中車株洲所、比亞迪等行業龍頭都在積極布局4小時及以上儲能市場。
甚至早在去年年底,就有鋰電企業針對長時儲能推出超大容量電芯。
“壓縮空氣儲能是極具發展潛力的長時大規模儲能技術,具有規模大、壽命長清潔無污染等特點,也是投資成本和全生命周期度電成本最低的儲能技術。”
中儲國能總經理紀律表示,行業發展已進入快車道,2024年將是壓縮空氣儲能技術與產業發展的重要一年。300MW示范電站投入使用,已投運項目裝機規模將有望提高3倍以上,新啟動項目規模有望再創新高。
與日俱增的長時需求、得天獨厚的資源稟賦、山東省幾乎走在全國最前列的儲能政策,都為泰安長時儲能的發展提供了絕佳的生存土壤。
2023年7月,山東率先出臺全國首個長時儲能專項支持政策《關于支持長時儲能試點應用的若干措施》,提出將壓縮空氣儲能、液流電池儲能等長時儲能項目優先列入新型儲能項目庫、強化科技創新支持、細化輸配電價政策等支持措施,加大容量補償力度、提升容量租賃比例,并支持參與電力現貨市場。
時至今日,盡管國家及各個地方已針對長時儲能陸續發布相關政策加大支持力度,但多為引導性支持政策,泰安所享有的政策環境應該稱得上是絕無僅有。
壓縮空氣儲能,也只是“肥城故事”的一個側面。
中國科學院院士、國際礦產資源科學院院士、國際歐亞科學院院士汪集暘便表示,肥城擁有非常豐富的地熱資源,不僅具備規模開發的資源優勢,同時還具備地熱資源儲存的天然條件,其豐富的鹽穴資源,可作為地熱儲存的重要場所。
“希望肥城的地熱產業能同鹽穴儲能一樣,成為全國發展的先行者。”