手機(jī)、IPAD沒電了，需要充電寶。
電網(wǎng)沒電了，現(xiàn)在可以用“空氣充電寶”。
“空氣充電寶”即壓縮空氣儲能技術(shù)，它在電力富裕時將空氣壓縮儲存在儲氣系統(tǒng)中，在需要電力時放出空氣推動發(fā)電機(jī)發(fā)電，就像一個“超級充電寶”。
相對于抽水蓄能和電池儲能，壓縮空氣儲能是一項(xiàng)全新的物理的儲能技術(shù)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)很有競爭力。兩年多來，寶鋼高端材料成功應(yīng)用于壓縮空氣儲能電站建設(shè)，以硬核實(shí)力助力國家新型儲能行業(yè)健康、高效發(fā)展。
近年來，在國家“雙碳”政策指引下，新能源電力投入不斷增加。2022年，國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實(shí)施方案》提出“要開展壓縮空氣儲能等關(guān)鍵核心技術(shù)裝備和集成優(yōu)化設(shè)計(jì)研究”，寶鋼中央研究院綜合材料解決方案中心（寶鋼新創(chuàng)享）積極投身這一新興產(chǎn)業(yè)，為壓縮空氣儲能電站建設(shè)用材提供全方位、高質(zhì)量的綜合解決方案。
“壓縮空氣儲能技術(shù)憑借其高效、大容量、安全的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展?jié)摿^大，目前正處于行業(yè)的快速成長期。”能源用材解決方案中心主任雷同介紹說，在這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展過程中，材料科學(xué)成為核心關(guān)鍵的一環(huán)，在全新且復(fù)雜的工況下要求材料高效、安全及長壽命。寶鋼從滿足用戶需求出發(fā)，中央研究院、鋼管條鋼事業(yè)部、厚板事業(yè)部等骨干人員組成項(xiàng)目組，快速研制符合應(yīng)用要求的鋼材。
壓縮空氣儲能電站包括壓縮系統(tǒng)、儲熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和儲氣系統(tǒng)四大部分，其中，儲氣系統(tǒng)形式多樣，有鹽穴、人工硐室、地面儲氣等三大類，而鹽穴儲氣因其經(jīng)濟(jì)性尤為突出。“鹽穴是位于地下深鹽層中的巨大洞穴，體積可達(dá)百萬立方米，裝得下一幢摩天大樓。它具有良好的密封性與地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，是儲存各類氣體的最佳‘大氣包’”。能源用材解決方案中心主任研究員趙永安說，如果鹽穴是“肺”，那輸入輸出空氣的注采管柱就是“喉管”。注采管柱的密封性能要求很高，但在高壓、高溫、高濕度及高鹽分的極端環(huán)境中極易腐蝕，成為新型儲能行業(yè)的“卡脖子”問題。
為此，中央研究院利用高壓腐蝕評估方面的強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力，對超過20種材料及多種表面處理工藝進(jìn)行了全面評價(jià)與篩選，積累了寶貴的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。項(xiàng)目組不僅完成了材料的系統(tǒng)性評估，還針對不同鹽濃度、壓力、溫度及氣體流速進(jìn)行了綜合測試，終于突破“卡脖子”難題，開創(chuàng)性地研制出滿足苛刻服役要求的復(fù)合材料注采管柱。這套技術(shù)方案通過第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)的全面驗(yàn)證，具備批量生產(chǎn)能力，獲得業(yè)界充分肯定。
此外，在地面儲氣系統(tǒng)的建設(shè)中，能源用材解決方案中心深入分析壓力容器及管道的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，與合作伙伴共同研發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)化、高效能的儲氣方案，依托寶鋼股份的規(guī)模化生產(chǎn)能力，顯著降低了儲氣系統(tǒng)的成本。“兩年多來，一些國家重點(diǎn)能源項(xiàng)目，采納了寶鋼提供的地面儲氣解決方案，得到用戶認(rèn)可”，雷同說。與此同時，寶鋼同步展開了高壓氣體輸送、儲熱/換熱等系統(tǒng)用鋼的系列研究，并形成了綜合材料解決方案，有效降低了成本，提升了效益。截止目前，已經(jīng)在多個百兆瓦級儲能項(xiàng)目得以應(yīng)用，用戶反響良好。
目前，中國的壓縮空氣儲能技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位，多個百兆瓦以上功率、4小時以上儲能時長的項(xiàng)目在建設(shè)中。未來，寶鋼將繼續(xù)與行業(yè)深度合作，勇?lián)撹F報(bào)國使命，以“新”提質(zhì)，為新興行業(yè)未知工況提供全面的綜合材料應(yīng)用方案，著力推進(jìn)新能源產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，為加快能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，保障國家能源安全注入強(qiáng)勁動能。
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