1月9日從中國(guó)科學(xué)院獲悉，位于湖北省孝感市應(yīng)城市的300MW（兆瓦）壓氣儲(chǔ)能電站示范工程全功率并網(wǎng)發(fā)電，這是繼2024年4月9日并網(wǎng)發(fā)電后，正式啟動(dòng)兩個(gè)地下鹽穴注氣采氣，意味著應(yīng)城300MW鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站開(kāi)始商業(yè)運(yùn)行，該工程的地下儲(chǔ)能系統(tǒng)由中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所提供全過(guò)程技術(shù)支撐。

       湖北應(yīng)城300MW壓氣儲(chǔ)能電站示范工程，是目前已全面投用的單機(jī)功率世界第一、儲(chǔ)能規(guī)模世界第一、轉(zhuǎn)換效率世界第一的300MW鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能電站示范工程。該工程利用云應(yīng)地區(qū)廢棄鹽礦洞穴為儲(chǔ)氣庫(kù)，打造一個(gè)超級(jí)“充電寶”——單機(jī)功率達(dá)300MW級(jí)，儲(chǔ)能容量達(dá)1500MWh，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率約70%，每天儲(chǔ)能8小時(shí)、釋能5小時(shí)，年均發(fā)電約5億千瓦時(shí)。以空氣為介質(zhì)，轉(zhuǎn)化的電量可以滿(mǎn)足75萬(wàn)居民一年的用電需求，可有效應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性，為湖北省電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和省內(nèi)新能源消納發(fā)揮重要作用。

       深地儲(chǔ)氣庫(kù)是壓氣儲(chǔ)能工程的決定性因素。應(yīng)城項(xiàng)目鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)地質(zhì)條件復(fù)雜，大口徑注采井鉆完井難度大。中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所楊春和院士團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)多家單位深度協(xié)同，經(jīng)過(guò)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)與實(shí)驗(yàn)論證，不斷優(yōu)化鹽穴利用方案、鉆井工程系統(tǒng)方案，成功攻克復(fù)雜鹽穴空間高效利用成套技術(shù)、數(shù)智化選址技術(shù)，在世界范圍內(nèi)首次成功應(yīng)用鹽穴沉渣空間儲(chǔ)氣，首創(chuàng)國(guó)內(nèi)最大口徑注采井方案，大幅提高了鹽穴空腔利用率和注采井的注采氣量，降低了工程造價(jià)并縮短了建設(shè)工期。

       在世界范圍內(nèi)首次利用水平壓裂形成的

       鹽穴水平老腔開(kāi)展地下儲(chǔ)能

       目前鹽穴的造腔方式有單井單腔，水平對(duì)接井。壓裂形成的鹽穴老腔具有形態(tài)差，難利用的特點(diǎn)。武漢巖土所利用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)論證出腔體具有良好的密封性，具備利用的潛力。實(shí)踐中證明了利用水平壓裂形成的鹽穴水平老腔可以用于地下儲(chǔ)能，開(kāi)辟了利用壓裂形成的鹽穴水平腔的新道路，為我國(guó)鹽穴采空區(qū)的大規(guī)模利用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

       首次實(shí)現(xiàn)了高位注氣 低位排鹵的

       沉渣空隙儲(chǔ)氣擴(kuò)容的新方案

       中國(guó)的層狀鹽巖不同于國(guó)外的鹽丘，在造腔過(guò)程中會(huì)形成大量的沉渣占據(jù)鹽穴空間，無(wú)法利用其下部的沉渣空隙體積。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并揭示了沉渣空間的低摩阻特征及良好的連通性，論證了沉渣空間低位排鹵的可行性，并實(shí)現(xiàn)了鹽穴沉渣空間利用“零的突破”，鹽穴地下空間利用率從20%提高到了70%以上。

       深部?jī)?chǔ)能事關(guān)國(guó)計(jì)民生與國(guó)防安全，大幅度提高能源儲(chǔ)備能力，是保障我國(guó)能源安全的重大戰(zhàn)略需求。我國(guó)鹽礦資源豐富，存在大量鹽礦地下采空區(qū)，利用已有老腔不僅能夠避免鹽礦采空區(qū)沉陷、垮塌等地質(zhì)災(zāi)害，還將鹽礦采空區(qū)變成地下空間資源，變廢為寶，實(shí)現(xiàn)了鹽礦地下采空區(qū)的資源化利用。該研究成果保障了中國(guó)第一座300MW壓縮空氣儲(chǔ)能庫(kù)的成功建成，為后續(xù)數(shù)百座鹽巖壓縮空氣儲(chǔ)能庫(kù)建設(shè)與運(yùn)行奠定了理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。