《废弃盐穴变身“空气充电宝”?》

  • 来源专题:岩土力学与工程信息资源网
  • 编译者: 李娜娜
  • 发布时间:2025-01-10
  • 1月9日,位于湖北省孝感市应城市的300MW(兆瓦)压气储能电站示范工程全功率并网发电,这是继2024年4月9日并网发电后,正式启动两个地下盐穴注气采气,意味着应城300MW盐穴压缩空气储能电站开始商业运行,该工程的地下储能系统由中国科学院武汉岩土力学研究所提供全过程技术支撑。

    湖北应城300MW压气储能电站示范工程,是目前已全面投用的单机功率世界第一、储能规模世界第一、转换效率世界第一的300MW盐穴压缩空气储能电站示范工程。该工程利用云应地区废弃盐矿洞穴为储气库,打造一个超级“充电宝”——单机功率达300MW级,储能容量达1500MWh,系统转换效率约70%,每天储能8小时、释能5小时,年均发电约5亿千瓦时。以空气为介质,转化的电量可以满足75万居民一年的用电需求,可有效应对新能源发电的波动性、间歇性和随机性,为湖北省电网安全稳定运行和省内新能源消纳发挥重要作用。

    深地储气库是压气储能工程的决定性因素。应城项目盐穴储气库地质条件复杂,大口径注采井钻完井难度大。中国科学院武汉岩土力学研究所杨春和院士团队与国内多家单位深度协同,经过联合技术攻关与实验论证,不断优化盐穴利用方案、钻井工程系统方案,成功攻克复杂盐穴空间高效利用成套技术、数智化选址技术,在世界范围内首次成功应用盐穴沉渣空间储气,首创国内最大口径注采井方案,大幅提高了盐穴空腔利用率和注采井的注采气量,降低了工程造价并缩短了建设工期。

    在世界范围内首次利用水平压裂形成的

    盐穴水平老腔开展地下储能

    目前盐穴的造腔方式有单井单腔,水平对接井。压裂形成的盐穴老腔具有形态差,难利用的特点。武汉岩土所利用现场试验论证出腔体具有良好的密封性,具备利用的潜力。实践中证明了利用水平压裂形成的盐穴水平老腔可以用于地下储能,开辟了利用压裂形成的盐穴水平腔的新道路,为我国盐穴采空区的大规模利用奠定坚实的基础。

    首次实现了高位注气 低位排卤的

    沉渣空隙储气扩容的新方案

    中国的层状盐岩不同于国外的盐丘,在造腔过程中会形成大量的沉渣占据盐穴空间,无法利用其下部的沉渣空隙体积。通过现场测试,研究团队发现并揭示了沉渣空间的低摩阻特征及良好的连通性,论证了沉渣空间低位排卤的可行性,并实现了盐穴沉渣空间利用“零的突破”,盐穴地下空间利用率从20%提高到了70%以上。

    深部储能事关国计民生与国防安全,大幅度提高能源储备能力,是保障我国能源安全的重大战略需求。我国盐矿资源丰富,存在大量盐矿地下采空区,利用已有老腔不仅能够避免盐矿采空区沉陷、垮塌等地质灾害,还将盐矿采空区变成地下空间资源,变废为宝,实现了盐矿地下采空区的资源化利用。该研究成果保障了中国第一座300MW压缩空气储能库的成功建成,为后续数百座盐岩压缩空气储能库建设与运行奠定了理论基础与技术支撑。

  • 原文来源:央视新闻
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    • 近日,据媒体报道,南海“充电宝”的构想将变成现实。“中核海洋核动力发展有限公司”由上海电气、中国核电等5家企业共同出资成立,在今年8月份于上海成立。在公司成立3个月后,中国第一座海上浮动核电站就即将完成建设,其进程相当惊人。此前曾有媒体透露,在未来,中船重工将建造近20座海洋核动力平台,建造完成后,每年将会带动上百亿元核动力装备制造产值,还将带动相关配套产业的发展。 有人把海上浮动核电站称作一艘会移动的核动力航母,这是因为,浮动核电站大多将配备到南海岛屿,这些岛屿上修建有完善的机场跑道,如果给这些岛屿装备上战斗机,那么这些岛屿将变成一座永不沉没的航空母舰,而这艘不沉航母的能源则来自于海上浮动核电站。吨据资料介绍,打造20艘海上浮动核电站的造价大约为400亿元。 海上核电站搭配岛屿机场,其战略用途远超于航母舰队。因为岛屿的抗毁伤能力较强,不像航母那样脆弱。尽管这并不是一艘真正的核动力航母,可是,海上核电站的相关技术对中国建造核动力航母还有是有很大帮助的,可为日后建造核动力航母奠定基础。 现代海上浮动核电站最关键的就是先进小型堆技术。其实中国已有较为成熟的核反应堆系统,还输出到了其它世界大国。例如,俄罗斯的22220型LK-60YA级核动力破冰船,水量可达3.35万吨,能够破除3米厚的冰层,配备两个RITM-200型核反应堆,这正是由中俄双方共同研制而成。 该反应堆采用的是压水反应堆,造价约为2100万美元,这样的新型反应堆要比上一代的重量降低了40%,功率是以前的1.5倍,使用寿命可过40年,10年更换一次核燃料。该反应堆最大功率能达到55兆瓦,这足以保障一款超大型战舰以30节以上的航速航行。 单从海上浮动核电站和RITM-200型核反应堆这两件事上已说明,中国已经掌握制造核动力航母的核心技术。在此之前,军事专家李杰也曾表示,中国第三艘航母可能会采用核动力系统。。最新的消息也表明,中国第三艘航母已开建,基本确定会装备电磁弹射器,至于用没用核动力系统,还有待官方证实。
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    • 编译者:guokm
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    • 5月26日,空气储能国家试验示范项目、我国首个盐穴压缩空气储能电站在江苏金坛成功并网投运。有人形象的比喻它是藏在地下1000米的城市“充电宝”。那么,什么是盐穴,盐穴是如何发电的,这个大“充电宝”能发挥什么作用呢?一起了解一下。 这就是刚刚并网发电的储能电站,它不烧煤也不烧天然气,而是靠压缩空气来推动发电机旋转发电,提供动力的空气就来自电站地下的盐穴里。盐穴就是地下盐层被开采后形成的腔穴,不仅密闭性好,稳定性还高,是储存高压空气的理想场所。这个电站的地下盐穴深度大约有1000米,容积相当于105个游泳池的大小。中盐盐穴综合利用股份有限公司副总经理 谢卫炜:如果盐穴不用来储能,老井就要进行封堵,达到环保、安全要求。如果用于储能,高压气体会对腔体产生支撑力,不发生地面塌陷等情况。之所以叫储能电站,是因为在夜间用电低谷时,用低价电把空气压缩到地下盐穴中,在白天用电高峰时,把空气释放出来发电,就相当于把电给储存起来了,可以帮助电网削峰填谷。这个电站每个周期可存储30万度的电能,相当于6万居民一天的用电量。 国网江苏电力调度控制中心总工程师 雷震:电站的成功并网可以有效提升我们区域电网的调峰能力,同时还能促进电网消纳更多的风电、光伏等新能源。目前,我们正在多方协同,细化金坛盐穴压缩空气储能电站运营机制,为大规模新型储能技术商业化应用创造可能。