近日,位于芜湖市繁昌区的芜湖海螺10MW/80MWh二氧化碳储能项目一次调试成功,正式并网发电。
海螺二氧化碳储能项目
侯红亮摄,图源:安徽国资
该项目以芜湖海螺水泥工厂为应用场景,由百穰新能源科技(深圳)有限公司、安徽海螺集团有限责任公司和西安交通大学联合研发。自2022年10月18日开工建设以来,协同攻克了一系列技术难题,并结合水泥生产工艺特点,利用水泥窑废热提高储能效率,将水泥生产过程中排放的二氧化碳压缩至高压状态,储存在高压储气罐中,然后通过放气阀将压缩的二氧化碳释放,带动涡轮机转动发电。
二氧化碳气液互转为主要技术逻辑,二氧化碳从液态至气态为常温相变,因此,系统在放电过程中,能够利用50℃以上的低品位余热进一步提升系统效率,这一特性深度契合高能耗企业如:建材、电解铝、钢铁等高排碳且有大量工业余热的场景。
海螺项目通过充分利用水泥生产过程中产生的110℃以下烟气的热量,将废弃余热转化为电能,供给生产,可使企业生产节约标煤约1565吨/年,进一步优化了海螺水泥能耗结构;同时,系统性利用低品位余热破解了我国低品位余热利用率不足的难题,对工业低品位余热利用具有示范意义。
此外,海螺二氧化碳储能系统(18MW/145MWh)设计充、放均为8H,能充分适配当地新能源发力时段,提升当地新能源电力利用率。据悉,国内单系统储能8H及以上的领域尚属空白,本项目也刷新国内二氧化碳储能的时长纪录。
海螺新型二氧化碳储能系统图源:百穰新能源科技
作为全球首套二氧化碳储能示范系统,该项目并网发电标志着二氧化碳储能技术在全球范围内顺利进入大规模商业应用阶段。二氧化碳储能将依托其经济、安全、站址灵活、自带转动惯量、场景适应性强、效率与容量稳定、系统寿命长等诸多优势,助力“绿色清洁能源时代”加速到来。
什么是二氧化碳储能?
新型二氧化碳储能是一种气液互转、两态协同储能技术,其基本原理是在用电低谷期,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。
图源:人民网
新型二氧化碳储能系统具有宽泛的功率(10MW级到GW级)和容量等级,适合大规模长时储能;在度电成本和电电效率方面表现出极高的经济性;压力温度等级低,安全可靠,无污染和燃爆风险;设计寿命30年以上,生命周期内不会出现容量和效率衰减;充放电功率和充放电时长可灵活配置,也很容易进行升级改造。系统不依赖于特殊的地理和气候条件,可适应全球布置的要求。系统还具备独特的余热利用能力,能够挖掘中国工业余热的巨大潜在价值。
据百穰新能源科技的公开数据,新型二氧化碳压缩储能系统的全周期度电成本低至0.2元/度,显著低于多数省份新能源电力上网电价,从而使得将该储能系统用于降低新能源弃电率能够获得较好投资收益。
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