近日,央视聚焦报道全国首个百兆瓦级压缩二氧化碳储能项目——中国华电新疆木垒100MW/1000MWh压缩二氧化碳储能项目成功完成首次并网。项目采用西安交通大学能源与动力工程学院、国家储能技术产教融合创新平台谢永慧教授团队首创的气液互转二氧化碳储能技术。该技术由国家储能技术产教融合创新平台孵化,整套系统以二氧化碳作为密闭循环工质,打通二氧化碳“压缩—液化—储能—气化—膨胀—释能—发电”全流程,标志着我国热质储能关键技术及百兆瓦级工程集成应用取得重要突破,为大容量、长时储能提供了新的技术路径。
谢永慧教授及其团队利用二氧化碳易于液化、便于液态存储的特性,发明了气液互转二氧化碳储能系统。该技术具有不依赖特殊地质条件、环境适应性强、运行参数稳定、可充分利用低品质热源提高储能效率、寿命超过30年、储释能功率稳定、设备材料易于获取、成本低以及升级改造工作量少、实施容易等优势。项目可根据电网需求灵活运行:在用电低谷期,利用富余电力驱动压缩机,将常温常压二氧化碳气体压缩并存储热量,再冷凝为液态二氧化碳储存;在用电高峰期,将液态二氧化碳气化,并利用储能过程中存储的热量加热高压二氧化碳,驱动透平发电,实现电能跨时段存储与释放。
作为国家储能技术产教融合创新平台孵化的重要原创成果,谢永慧教授团队聚焦气液互转二氧化碳储能技术开展持续攻关,与设备制造及系统集成企业开展广泛深入合作,针对储能系统建造所必需的7项关键技术开展研究与攻关,取得突破性成果,实现关键技术完全自主知识产权,并应用于实际储能系统建设。

图 气液互转二氧化碳储能工程应用:左为全球首个10MW/20MWh工程验证系统,右为全球首套10MW/80MWh二氧化碳储能示范系统
2022年8月25日,全球首个10MW/20MWh气液互转二氧化碳储能工程验证系统建成;2023年12月30日,全球首套10MW/80MWh二氧化碳储能示范系统在安徽芜湖调试并网一次成功,相关示范项目入选“国家能源局新型储能试点示范项目”;2026年9月30日,华电新疆木垒100MW级二氧化碳储能项目并网发电,实现该技术向百兆瓦级、吉瓦时级工程应用的重要跨越。
中国华电新疆木垒压缩二氧化碳储能项目储能功率100MW、储能容量1000MWh。项目建成投产后,年发电量约2亿千瓦时,每年可节约标准煤5万吨,减少二氧化碳排放约17万吨,将强化电网削峰填谷、调频调压能力,显著提高电力系统的灵活性及安全性,持续扩大绿电供给,对于保障能源安全、促进绿色发展具有重要意义,推动我国新型电力系统建设取得实效,助力电力领域新质生产力发展。
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