【能源廣角】廢棄鹽穴變身“空氣充電寶”

　　百姓開門七件事，柴米油鹽醬醋茶，鹽之重要，可見一斑。近日，受日本福島核事故汙染水排海影響，人們對鹽更加重視。其實，我國海鹽消費占比不大，岩鹽資源更值得關注。資料顯示，僅河南葉縣一地的岩鹽儲量就高達3300億噸，可供全國人民吃3.3萬年。然而岩鹽的價值遠不止於此，鹽礦采空後留下的鹽穴，也是一筆巨大的綠色財富。

　　鹽穴是鹽礦開采後的廢棄礦洞，通常位於地下近千米，容積可達數十萬立方米，且穴壁結實，耐得住高壓。即便腔體產生裂縫，天然礦鹽遇水融化再凝固後，裂縫很快就會自愈，這使得鹽穴具備良好密閉性和自愈性。以往鹽礦采空後，常規處理方式是對老井進行注水封堵，防止發生地麵塌陷等事故，未能實現綜合利用。

　　在“雙碳”目標下，新能源裝機快速增長對儲能需求大幅提升。其中，壓縮空氣儲能是一種較為成熟的技術。這種“空氣充電寶”的原理並不複雜，當電力過剩時，將空氣壓縮儲存到足夠大的腔體裏，可將電能轉化為壓縮空氣勢能。當需要用電時，高壓空氣經過加熱，進入膨脹機變成常壓空氣，在此過程中帶動發電機發電，空氣壓縮勢能即可轉化成電能輸出。

　　壓縮空氣儲能的功率造價、容量造價、係統綜合轉換效率與抽水蓄能相比不相上下。但壓縮空氣儲能選址比抽水蓄能更為靈活，建設周期遠低於抽水蓄能，同時不存在移民搬遷及生態環境影響等問題。與電化學儲能相比，壓縮空氣儲能的單位容量造價低，且不存在資源開發瓶頸、循環壽命上限、安全環保風險等問題。大規模壓縮空氣儲能技術是實現電網削峰填穀，解決新能源並網消納問題的有效手段，是多元化儲能體係的重要補充。

　　鹽穴因上述天然優勢特性，成為儲存壓縮空氣腔體的首選。鹽穴儲氣具有建設成本低、占地麵積小、建設周期短、技術成熟、密封性好、係統壽命長、安全穩定等優點，可滿足大規模先進絕熱壓縮空氣儲能的儲氣技術需求。隨著山東泰安肥城、江蘇常州金壇壓縮空氣儲能電站等一批示範項目建設投運，廢棄鹽穴成了不可多得的寶貝。據統計，我國地下鹽礦儲量超萬億噸，鹽穴資源主要分布在西北、華北、華東等新能源資源豐富區或負荷密集區。目前這些鹽穴大多處於閑置狀態，若能得到有效利用，將成為構築新型電力係統的有生力量。

　　為推動壓縮空氣儲能發展，2022年3月，國家發展改革委、國家能源局印發《“十四五”新型儲能發展實施方案》，將百兆瓦級壓縮空氣儲能技術列入“十四五”時期新型儲能核心技術裝備攻關重點方向之一。政策利好下，不斷有企業入局壓縮空氣儲能項目。截至2022年底，剔除已投運項目，備案項目規模遠超已投運項目規模，參與企業包括中國能建、中儲國能、中國電建、國家能源集團、國家電投、中國華能等。其中，中國能建計劃在湖北、山東、遼寧、甘肅、青海等多地布局上百座壓縮空氣儲能電站，遠期規劃上千座。有機構預測，壓縮空氣儲能有望形成千億元級市場規模。

　　目前壓縮空氣儲能仍存在諸多問題，其中最重要的是地理條件約束。建造壓縮空氣係統需要特殊的地理條件用作大型儲氣室，如鹽穴、高氣密性岩石洞穴、廢棄礦井等。但鹽穴地質構造特殊，僅存在於少數地區，適用於壓縮空氣儲能的廢棄或天然地下鹽穴資源有限，選址較難符合實際需求；地麵高壓儲罐則會占用地上麵積，且造價高昂。這些限製成為影響壓縮空氣儲能推廣的重要因素。

　　推動人工硐室儲氣技術走向成熟，將極大拓寬壓縮空氣儲能市場空間。基於人工硐室儲氣的壓縮空氣儲能項目，可在選址上擺脫對鹽穴的依賴，同時還具有壓力上限更高、波動可利用範圍更大、係統轉換效率更高、埋深更淺、易於檢修等優點。有利於結合我國能源稟賦，使大規模儲能與風光資源形成有效聯動。2022年12月，遼寧朝陽、甘肅酒泉兩個300兆瓦壓縮空氣儲能電站示範項目開工，破解了壓縮空氣儲能受地理條件製約的世界性難題，在壓縮空氣儲能規模化推廣、地下空間高效利用等方麵具有重大示範意義。

　　經濟性是壓縮空氣儲能商業化發展的基礎。當前，在儲能技術裝備研發和應用示範、電力市場建設和儲能價格機製等方麵，還缺乏更明確的政策支持與相關標準體係，製約了我國壓縮空氣儲能規模化開發建設。在壓縮空氣儲能電站相關電價政策仍不明確的情況下，可爭取與抽水蓄能電站類似的兩部製電價，通過容量電價和電量電價實現盈利。 （作者：王軼辰 來源：經濟日報）