澎湃新闻从中国能源建设集团（下称中国能建）获悉，8月17日，该公司在湖南长沙投资建设的世界最大人工硐室储气原位试验平台——储气密封循环试验突破世界最高压力等级18兆帕，成套技术验证成功。这标志着我国全面打通人工硐室储气技术路线，将加速推动压缩空气储能行业规模化、产业化发展。
随着新能源大规模并网，其发电间歇性、波动性正在对电力系统安全运行带来极大挑战，大规模长时物理储能的技术突破变得尤为迫切。压缩空气储能被业内视为最具潜力的大规模长时储能技术之一，而人工硐室储气库的突破是该技术路线大规模发展的关键所在。
“相比于地下盐穴储气，人工硐室储气具有更广阔的发展前景，被誉为储能领域的 ‘科技珠峰’，需突破深地空间开发、高气压密封与长时循环工况等世界级难题，矗立在压气储能技术顶端。”中国能建数科集团党委书记、董事长万明忠表示。
18兆帕，相当于一根手指大小的面积上，要稳稳顶住将近1.8吨的压力。人工硐室储气库的运行原理，简单来说是在深埋山体中开挖巨大空间来储存高压空气。当风能、太阳能发电量过剩时，就用这些电把空气强力压缩存地下空间内；等到用电高峰时，再把高压空气释放出来发电，把存起来的“气”重新变回“电”。
实验室外景
“形象地说，它就是一个‘超级地下充电宝’，但存的是新能源。”中国能建压气储能人工硐室实验室公司研发主管刘元玺称，“（该技术）未来最重要的一个应用场景，就是作为新能源的一个配套来使用，比如说中午风电光伏大发的时候，电网消纳不了富余的新能源，也承接不了高比例不稳定的新能源，就可以利用这个巨大的充电宝把这一部分富余的电能存储起来，以此来平抑新能源普遍存在的波动性。”
人工硐室
澎湃新闻注意到，用空气发电，压气储能的前沿技术是我国能源电力建设领域国家队和主力军中国能建近年来主攻的方向。
万明忠介绍说，中国能建自2022年布局人工硐室储气技术研究，制定了从理论研究、材料研发、中试验证、原位试验到工程应用的“五步走”战略。此后选址长沙望城，建设规模与参数均居世界第一的压气储能人工硐室实验室，实验室自2022年12月筹建，2024年8月投用。“实验室总投入近一亿元，新开挖地下空间达九千立方米，建有两座超大型地下深部原型试验洞，最大埋深110米，最高试验压力达20兆帕。可同时采集声、光、热、力、流五大类数据，传感器测点超九千个。试验完全在真实气压、真实地层、真实结构、真实工况下开展，相关研究成果可直接应用于实际工程。”
据悉，在7月17日至8月16日最新一轮试验中，该平台的储气压力突破18兆帕，创压气储能领域的世界纪录；实现168小时循环、168小时超长保压，通过了“双168”连续运行测试；储气库日泄漏率小于千分之二，是行业优秀控制水平的五分之一；首创“刚柔复合”密封体系，适应变形能力达到传统钢衬体系的10倍以上，大幅拓展压气储能电站的选址范围。该技术不仅支撑高压空气存储，还可广泛应用于氢气、天然气、氨气、油气等战略物资存储，为“源网荷储”一体化、氢能产业化及油气战略储备提供跨领域支撑。
今年1月9日，中国能建投建的“能储一号”湖北应城300WM级压缩空气储能电站全容量并网，创下单机功率、储能规模和转换效率三个世界纪录。应城是全国井矿盐主产区，该项目将地下600米的废弃盐穴开发形成巨型储气库。在山东泰安建设的350兆瓦压缩空气储能创新示范电站更进一步，是世界在建的最大单机功率压缩空气储能项目、中国能建首个商业化压气储能项目，通过盘活当地废弃盐穴资源，提升了电网调节能力。
据中国能建方面介绍，长沙人工硐室储气原位试验平台创下了超高压力、超严密封、超高可靠、超全感知、超高效率“五项世界纪录”和刚柔复合密封体系等“八大首创成果”，多项科技创新成果与世界首台（套）甘肃酒泉300兆瓦压气储能示范工程应用“同频同步”。
酒泉项目突破了大规模压缩空气储能电站选址受盐穴资源制约的瓶颈，入选国家能源局新型储能试点示范项目，预计年底可并网发电。投产后，每年将输送5.94亿千瓦时绿电，为酒泉千万千瓦级新能源基地装上“电力稳定器”，助力西北新能源大基地绿电就地消纳。
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