8月25日上午，在東方電氣集團東方汽輪機有限公司（以下簡稱東方汽輪機）廠區(qū)項目現(xiàn)場，隨著壓縮機啟動，穩(wěn)步提升至額定轉(zhuǎn)速，二氧化碳氣體從巨大的柔性氣倉中被抽取并壓縮。東方汽輪機黨委書記、董事長劉輝宣布：“機組啟動成功，竣工儀式圓滿成功！”至此，全球首個二氧化碳+飛輪儲能示范項目成功竣工、呈現(xiàn)世界，標志著我國這一新型儲能技術實現(xiàn)了工程應用的巨大飛躍。
全球首個二氧化碳+飛輪儲能示范項目是2022世界清潔能源大會示范應用場景之一，由東方電氣集團東方汽輪機有限公司、百穰新能源科技（深圳）有限公司、西安交通大學能源與動力工程學院、北京泓慧國際能源技術發(fā)展有限公司共同打造。項目占地18000㎡，約為兩個半足球場大小，儲能規(guī)模10MW/20MWh，能在2小時內(nèi)存滿2萬度電，是全球單機功率最大，儲能容量最大的二氧化碳儲能項目，也是全球首個二氧化碳+飛輪儲能綜合能源站。
項目各合作方依托十余年積累的新材料及系統(tǒng)設計集成經(jīng)驗、新型能源系統(tǒng)和二氧化碳動力裝備方面的研發(fā)及工程應用經(jīng)驗、國內(nèi)首套滿負荷運行的超臨界二氧化碳系統(tǒng)壓縮機/透平等關鍵動力設備的成功研制經(jīng)驗，在熱力系統(tǒng)集成及優(yōu)化、透平設備研制、經(jīng)濟性設計等方面取得了一系列研究成果，突破了儲能系統(tǒng)及動力裝備的多項核心技術，具有完全自主知識產(chǎn)權。項目建成，將進一步加快我國新型電力系統(tǒng)構建步伐，助力我國新型儲能技術走在世界前列。
據(jù)了解，二氧化碳儲能是壓縮氣體儲能的一種，利用二氧化碳作為循環(huán)工質(zhì)進行充放電，就像個超級“充電寶”。用電低谷期時，這個“充電寶”開啟充電模式，壓縮機啟動，2個小時就能把巨大的柔性氣倉里體積達25萬立方米的二氧化碳氣體全部壓縮為液態(tài)，體積只有原來的1/300；在用電高峰到來時，使其重回氣態(tài)，并推動透平進行發(fā)電，同樣只需2個小時，就能發(fā)出2萬度的電，足夠60多個家庭使用1個月。飛輪儲能則是通過電動/發(fā)電一體雙向高效電機配合真空中的飛輪，實現(xiàn)電能和動能的雙向轉(zhuǎn)換的一種儲能方式，能達到毫秒級的快速響應。
結合二氧化碳儲能時間長規(guī)模大、飛輪儲能響應速度快的優(yōu)勢，全球首個二氧化碳+飛輪儲能示范項目可以有效平滑電網(wǎng)波動性，解決間歇性問題，實現(xiàn)電網(wǎng)安全運行，整個“充放電”過程都不會用到化石燃料，也不會產(chǎn)生固體廢棄物，零碳排放，綠色環(huán)保。
與抽水蓄能、壓縮空氣相比，二氧化碳儲能系統(tǒng)不需要高山大川、不需要地下洞穴，不受地理條件的限制，可以建在任何地方，建設周期不到2年。與電化學儲能相比，它不使用稀有金屬或貴金屬，且工況穩(wěn)定，在長達30年的使用壽命中，循環(huán)效率能一直保持在60%以上。二氧化碳具有無毒、不易燃、易于獲取的絕佳優(yōu)勢，常溫下即可液化，可以方便實現(xiàn)液態(tài)存儲，存儲成本低且安全可靠。
由此可見，二氧化碳儲能系統(tǒng)具有廣泛的功率等級、容量和地域適應性，在大容量長時儲能上有極佳的經(jīng)濟效益，尤其適合10MW級、100MW級和1000MW級長時儲能系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可與太陽能、風電等新能源配套，有效彌補其無法提供穩(wěn)定、持續(xù)電力供應的弱點，也可與傳統(tǒng)火電配套使用，作為傳統(tǒng)火電靈活運行時小負荷工況的功率補償，可大幅提升機組調(diào)峰能力和能量綜合利用效率，具有廣闊應用前景，有望成為支撐我國“雙碳”目標達成的重要力量之一。
