日期:[2023年04月12日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A1]
降落伞能发电?压缩空气能储能?

带你揭秘能源新场景

  近日,在以“新能源、新基建、新产业”为主题的博鳌亚洲论坛2023年会分论坛上,中国能源建设集团有限公司董事长宋海良分享了能源绿色低碳转型的探索和经验。
降落伞也能发电?
  记者:我比较感兴趣的是降落伞发电,它是怎样的能源?
  宋海良:高空发电是什么原理呢,就是把空中的风通过降落伞的往复运动,把风能变成机械能,机械能再通过一定的转送设备,转化为电能。
  中国能建投资建设的安徽绩溪高空风能发电示范项目,采用国内首创的梯伞组合高空风能发电技术,利用降落伞组,吸收高空风能,通过缆绳带动地面卷扬机、齿轮箱转动,将风能转化为机械能,并通过地面发电设备将机械能转化为电能,从而实现稳定持续发电。
  记者:当时要做这方面的研究和推广,你看上的是什么?
  宋海良:我们充分论证,低空这一块的资源变动曲线更大,不确定性更多,高空风场应用的稳定性比低空相对稳定,效率会高。
  研究表明,高空风速大,风能密度通常是地表风能密度的几十到几百倍,高空中所蕴含的风能超过目前人类社会能源总需求的100多倍。
  宋海良:那就是自己就可以解决自身能源问题,对咱们国家高质量发展、新型城镇化、岛屿的开发,包括一些山区里面,未来的使用场景非常大。国外也在做这一块,咱们国家做得很少,目前就我们这一家做集成,所以我们对这方面认识早一点,起步早一点,加快推进。
  安徽绩溪高空风能发电示范项目2022年1月开工设计,装机总容量2×2.4兆瓦,目前已进入发电调试阶段。
  记者:合算不合算?
  宋海良:现在来讲,基本上效率上跟煤电的发电效率很接近了,未来设备定型之后是划算的,有非常大的前景。
  记者:我说的未来是多久之后?
  宋海良:也许三五年之后,不是很远。
  为应对气候变化,中国作出承诺,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳的碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取到2060年前实现碳中和。
  在全球碳中和目标下,包括风电、光伏发电在内的清洁能源逐步替代化石能源成为大势所趋。
  记者:以我们现在的能源构成,不仅有传统的化石能源,还新添了核能、风能、水电等等,这样的发展是一个什么样的现状?
  宋海良:我们可再生能源、新能源这几年的增量是非常快的,目前我们的装机容量占到整个装机容量的47.3%。新能源的增量,总的一年的量相当于什么量级?相当于2021年整个欧盟27个国家全部用电的总和。现在全世界70%的光伏构件都是中国承建。这个规模、总体集成上,因为我们的量级大,接受的经验教训多,应该说我们的成套技术应该在世界上是领先的,或者平均水平是领先的。
  记者:能源,深深受到国际环境的影响,不管是战争,还是自然灾害,那怎么才能够让它变得更确定一点?
  宋海良:其实很多年前,我看习近平总书记的讲话里面多次讲到能源安全问题。原来我是搞交通的人,还并不理解,为什么习近平总书记一再提能源安全、粮食安全,一定掌握在自己的手里。我感觉我们粮食挺安全的,能源挺安全的,这是从外界或者外行角度理解。随着我进入能源系统,随着认知提升,特别是国际大环境不确定因素的一些变化,那真真实实,能源安全问题真是一个国家命脉性的问题。我们搞多样的能源结构,能源结构的优化,就是说,你受制于人的东西少了,你控制我这两条,我那儿还有,起码我不至于说完全把脖子卡住。
  根据全球能源互联网合作组织测算,到2025年,中国发电结构中煤炭占比将从2018年的66.4%下降。
  至48.8%,风光发电占比将升至约20.2%。到2050年,煤炭发电占比将大幅下降至5.7%,风电、光伏发电将成为绝对主力。
  记者:在这样的一个局面下,作为一个企业,可以做什么?
  宋海良:我们作为能源电力系统的规划、设计、建设、管理,甚至部分运营一体化的解决商,也是央企里面的国家队、排头兵,就应该在规定的,或者在有限的时间内达到碳达峰,到2060年达到碳中和。那么碳中和、碳达峰里面最重要的是电力是主力,传统的能源电力系统怎么样升级,新型的电力系统怎么构建,新能源从规划到设计,到程序流程审批、到运营,并到国家电网里面,到最后走进千家万户,为需要时间,需要周期。这个任务压力大、艰巨,但是要必须完成。
  记者:您刚才说的是外部压力,这是一方面。其实,我们要从企业内生的逻辑来说的话,你们的动力又在哪里?
  宋海良:那么我们出口的产品如果不是绿色的产品,不用绿电,将来出口都会受到制约。再一个,既然新能源的替代和转型成为必然,成为新的一个赛道。我们这种大企业,在新赛道上,应该挑更大的重担。
压缩空气也能储能?
  近年来,我国除了在风能、光伏发电等新能源领域进行全面战略布局外,还重点投资建设了新能源的储能项目。在构建新能源体系的过程中,新型储能已成为建设新型电力系统、推动能源绿色低碳转型的重要技术和基础装备,也是实现双碳目标的重要支撑。
  宋海良:压缩空气储能是把能转化为压缩的空气,然后带有强度的100个大气压的空气推动,这个放起来的压力又变回机械能。
  位于湖北应城的中国能建投资建设的压缩空气储能电站,2022年7月开工,这是世界首台套300兆瓦级非补燃压缩空气储能示范工程。压缩空气储能是指在电网负荷低谷期将电能用于压缩空气,在电网负荷高峰期释放压缩空气,推动汽轮机发电的储能方式。
  宋海良:新能源必须有很好的储能,我们原来用得比较多的抽水蓄能水库的原理,我们利用化学储能,锂、钠,各种化学储能的场景。但终归这种受场景的限制,有些可能用抽水蓄能不具备条件,有些用化学储能可能受材料的限制、受工艺的限制等等。在这种情况下,多种储能方式的推出成为必然。
“非补燃”技术在压缩空气发电过程中不依赖煤、天然气等外部能源,既节约资源,又避免了补燃过程中产生的污染物排放问题,因此,非补燃压缩空气储能成为新能源储能领域研究的重点。
  记者:对于一个能源企业来说,到处都需要科技创新,怎么去平衡?
  宋海良:这里面肯定有一个轻重缓急的问题。比如说,化学储能显然不是我们的优势,我们更多地用的压缩空气储能,这个未来的场景很大,所以价值也大,我们用重金进行突破。
  2022年8月,中国能建联合62家国内储能技术与装备企业,电网与发电企业,高校和科研院所,组建成立中国新型储能产业创新联盟。
  宋海良:为什么把中国的各种储能的产业都联系起来?既然是未来是一个大的产业,是个稳定的产业,就不能按原来碎片化、零散化地做,能不能更系统化、专业化、集约化地做?
  按照设计方案,湖北应城压缩空气储能电站一期工程建成后,将在非补燃压缩空气储能领域取得重大突破,包括300兆瓦级的单机功率,国际领先1500兆瓦时的储能规模国际领先,以及65%以上的电电转换效率国际领先。
  宋海良:原来最大的是6万千瓦或者10万千瓦,一下子上升到30万千瓦,对成套的技术、成套的设备、成套的管理和服务都带来挑战。但如果我们不走在前面,我们觉得再等等,再等多少年,可能这个技术就被别人超越,人家领先。所以,我们加班加点地研究这些方面有哪些突破点,所以在这些方面,我们投入就很大。
  继湖北应城压缩空气储能电站开工之后,中国能建又在山东泰安、甘肃酒泉、辽宁朝阳先后开工建设了3个300兆瓦级非补燃压缩空气储能工程。 据央视新闻