手機(jī)、IPAD沒(méi)電了，需要充電寶。
電網(wǎng)沒(méi)電了，現(xiàn)在可以用“空氣充電寶”。
“空氣充電寶”即壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，它在電力富裕時(shí)將空氣壓縮儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣系統(tǒng)中，在需要電力時(shí)放出空氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，就像一個(gè)“超級(jí)充電寶”。
相對(duì)于抽水蓄能和電池儲(chǔ)能，壓縮空氣儲(chǔ)能是一項(xiàng)全新的物理的儲(chǔ)能技術(shù)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)很有競(jìng)爭(zhēng)力。兩年多來(lái)，寶鋼高端材料成功應(yīng)用于壓縮空氣儲(chǔ)能電站建設(shè)，以硬核實(shí)力助力國(guó)家新型儲(chǔ)能行業(yè)健康、高效發(fā)展。
近年來(lái)，在國(guó)家“雙碳”政策指引下，新能源電力投入不斷增加。2022年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局發(fā)布《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出“要開(kāi)展壓縮空氣儲(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(zhǎng)期。”能源用材解決方案中心主任雷同介紹說(shuō)，在這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)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(zhǎng)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(chǔ)能電站包括壓縮系統(tǒng)、儲(chǔ)熱系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和儲(chǔ)氣系統(tǒng)四大部分，其中，儲(chǔ)氣系統(tǒng)形式多樣，有鹽穴、人工硐室、地面儲(chǔ)氣等三大類，而鹽穴儲(chǔ)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(wàn)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(chǔ)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(shuō)，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(chǔ)能行業(yè)的“卡脖子”問(wèn)題。
為此，中央研究院利用高壓腐蝕評(píng)估方面的強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力，對(duì)超過(guò)20種材料及多種表面處理工藝進(jìn)行了全面評(píng)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(píng)估，還針對(duì)不同鹽濃度、壓力、溫度及氣體流速進(jìn)行了綜合測(cè)試，終于突破“卡脖子”難題，開(kāi)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(guò)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)氣系統(tǒng)的成本。“兩年多來(lái)，一些國(guó)家重點(diǎn)能源項(xiàng)目，采納了寶鋼提供的地面儲(chǔ)氣解決方案，得到用戶認(rèn)可”，雷同說(shuō)。與此同時(shí)，寶鋼同步展開(kāi)了高壓氣體輸送、儲(chǔ)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(gè)百兆瓦級(jí)儲(chǔ)能項(xiàng)目得以應(yīng)用，用戶反響良好。
目前，中國(guó)的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位，多個(gè)百兆瓦以上功率、4小時(shí)以上儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的項(xiàng)目在建設(shè)中。未來(lái)，寶鋼將繼續(xù)與行業(yè)深度合作，勇?lián)撹F報(bào)國(guó)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(guó)家能源安全注入強(qiáng)勁動(dòng)能。
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