□ 本报特约记者 梁思彦 蔡留言
空气,看不见、摸不着,却无处不在。我们呼吸它、感受它,却很少将它视为一种“资源”。
然而,聪明的工程师们却让空气承担起了前所未有的角色——它不再只是大气的一部分,而是成为了储存能量的介质,化身为能给电网“充电”的“充电宝”。
在内蒙古自治区乌兰察布市化德县,就有这样一个压缩空气储能电站。在这里,工程师们把空气变成电能的“搬运工”,不依赖稀有原料,没有化学风险,只凭借最朴素的物理原理,将富裕的电能转化为高压空气存储起来,待到电网需要时再平稳释放。这种以空气为媒介的储能方式,也成为了电网友好型电站的一个生动代表。
那么,这些高压空气,存储在哪里呢?化德储能电站建设了地上和地下两座储气库,它们都能承受100个标准大气压的考验。
在实际运行过程中,两个空气“充电宝”一齐上阵,它们完成一次空气压缩储能,需要8小时,而每一次放电,可以为电网提供约24万千瓦时清洁电能,相当于3.5万户家庭一天的用电量。
这两个空气“充电宝”又是如何“充放电”的呢?其实,整个过程可以概括为“四字诀”——一“压”、二“存”、三“放”、四“发”。
接下来,让我们一步步拆解这个过程。
第一步,“压”。在用电低谷期,电量富裕时,电动机驱动着空气压缩机,将普通的空气压缩至100个标准大气压。这一过程如同为无形的空气注入了灵魂,将瞬间的电能,转化为空气分子间狂暴的内能。
第二步,“存”。将高强度压缩的空气注入地上和地下的储气库,把高压空气牢牢锁住。
第三步,“放”。当用电高峰来临,电网需要调度时,就是“空气充电宝”的开闸时刻。高压空气从储气库中喷薄而出,带着积蓄已久的能量奔向膨胀机。
第四步,“发”。被高强度空气推动的膨胀机高速旋转,进而带动发电机将封存的内能,重新转化为稳定的电能,注入电网。
等等!但这还不是一个完整的充放电过程——用过打气筒的你一定知道,空气被压缩时会发热,而这份热量在发电场里,可是非常宝贵的,所以在这里,还有一套蓄热系统。
压缩空气过程中产生的巨大热量会被蓄热系统精准捕获并储存。也就是说,整个储能过程堪称“储气+储热”双管齐下,把损失的热量回收再利用,主打一个“绝不浪费”!当高压空气需要膨胀发电时,储存的热量就会被重新注入,把高压空气加热为高温高压空气。这样一来,当它奔向膨胀机时就能释放出更加充沛的能量,使膨胀过程更强大、更持久。
这场空气“重生之旅”的背后,是工程师们对每一分能量的“锱铢必较”。而他们的目标,就是要为我们可持续发展的美好未来,攒下更多实实在在的绿色底气。