这个超级“充电宝”何以创造三项世界第一？中国科技团队揭秘

　　中新网北京1月9日电 (记者 孙自法)由中国科学院武汉岩土力学研究所(武汉岩土所)科研团队提供地下系统全过程技术支撑的、被形象称为超级“充电宝”的湖北应城300兆瓦(MW)盐穴压缩空气(压气)储能电站示范工程，2025年1月9日在湖北省孝感市应城市实现全功率并网发电。

　　这是继2024年4月9日并网发电后，该示范工程正式启动两个地下盐穴注气采气，标志着湖北应城300兆瓦盐穴压气储能电站开始商业运行，并创下目前已全面投用盐穴压气储能电站的三项世界第一——单机功率世界第一、储能规模世界第一、转换效率世界第一，而广受关注。

　　提供全过程全方位技术支撑

　　中国工程院院士、中国科学院武汉岩土所研究员杨春和长期从事盐岩水溶开采与油气地下储备工程技术及相关理论的研究工作，是中国盐岩力学与盐岩地下油气储备工程研究领域的开拓者之一。他创建层状盐岩大型地下储库整体稳定性的分析方法，为地下大型油气储库的建造奠定理论基础，开创层状盐岩力学理论与工程的学科方向。

　　在湖北应城300兆瓦盐穴压气储能电站项目中，杨春和院士带领武汉岩土所油气中心科研团队，为该项目成功运行，提供了关键的地下系统全过程、全方位的技术支撑。

　　在项目建设过程中，杨春和院士团队和能建数科集团深地技术科研团队、中石油系统内多个单位深度协同，经过联合技术攻关与实验论证，不断优化盐穴利用方案、钻井工程系统方案，攻克复杂盐穴空间高效利用成套技术、数智化选址技术，成功打造一系列国际尖端技术和配套产品包。

　　杨春和院士指出，通过技术团队协力攻关，最新投入商业运行的湖北应城300兆瓦盐穴压气储能电站，在世界范围内首次使用废弃压裂井、首次成功应用盐穴沉渣空间储气，并首创中国国内最大口径注采井方案，从而大幅提高盐穴空腔利用率和注采井的注采气量，降低工程造价并缩短建设工期。

　　满足75万居民一年用电需求

　　湖北应城300兆瓦盐穴压缩空气储能电站示范工程，利用湖北省云(云梦县)应(应城市)地区废弃盐矿洞穴为储气库打造而成，其单机功率达300兆瓦级，储能容量达1500兆瓦时(MWh)，系统转换效率约70%，每天储能8小时、释能5小时，年均发电约5亿千瓦时。

　　杨春和表示，该超级“充电宝”以空气为介质，转化的电量可以满足75万居民一年的用电需求，可有效应对新能源发电的波动性、间歇性和随机性，为湖北省电网安全稳定运行和新能源消化吸纳发挥重要作用。

　　针对该项目盐穴储气库地质条件复杂、大口径注采井钻完井难度大，项目团队通过科技攻关，实现“在世界范围内首次利用水平压裂形成的盐穴水平老腔开展地下储能”“首次实现高位注气、低位排卤的沉渣空隙储气扩容的新方案”两大创新。

　　前者开辟了利用压裂形成的盐穴水平腔的新道路，为中国盐穴采空区的大规模利用奠定坚实的基础；后者实现盐穴沉渣空间利用“零的突破”，将盐穴地下空间利用率从20%提高到70%以上。

　　盐穴压气储能可“削峰填谷”

　　团队成员、武汉岩土所马洪岭研究员指出，大规模储能技术是可再生清洁能源成为主导能源的关键，由于风电、光伏等可再生清洁能源具有间歇性、不确定性，大规模并网对电网的安全稳定运行带来冲击，而储能装置由于具有对功率和能量的时间迁移能力，能够为大规模新能源发电并网问题提供技术解决方案。

　　目前，抽水蓄能、压气储能和电池储能是大规模储能技术的三大首选方式，三者也各具优劣势。其中，压气储能基本原理是“削峰填谷”，即用电低谷时段，利用电网剩余电力，驱动空气压缩机，将空气注入地下盐穴；用电高峰时段，将盐穴中的高压空气释放出来，驱动汽轮发电机发电，电力重新并入电网。

　　盐穴由于盐岩具有良好的流变性、低孔隙率、低渗透性等特点，是国际上公认的大型能源地下储备的理想方式；盐岩还具有渗透率低、损伤自愈合、物性稳定，是能源储备的理想地质体。同时，盐穴压气储能电站造价低、周期短、选址快，具有工作介质为空气、环境友好、寿命长等特点。

　　马洪岭还科普称，远古时期用不上的能量以煤炭、石油、天然气形式等储存于地下，近现代时期人们根据需要对其进行开采利用，这与压气储能原理及应用有点类似。

　　他透露，盐穴选址建设压气储能电站要遵循稳定性、密封性、体积可用性三个原则，据此对不同地方盐穴、盐矿制定相关国家标准已经立项，预计2025年底正式推出。

　　保障能源安全重大战略需求

　　在中国能建首席专家、数科集团董事长万明忠看来，电力是人类现代文明的“总开关”，人工智能(AI)的尽头是电力、电力的尽头是储能、储能的尽头是深地储能。

　　杨春和则强调，深部储能事关国计民生与国防安全，大幅度提高能源储备能力，是保障中国能源安全的重大战略需求。中国盐矿资源丰富，存在大量盐矿地下采空区，目前除贵州省外均有发现。利用已有老腔不仅能够避免盐矿采空区沉陷、垮塌等地质灾害，还将盐矿采空区变成地下空间资源，变废为宝，实现了盐矿地下采空区的资源化利用。

　　团队研究成果既保障了中国第一座已全面投用的300兆瓦级压气储能电站的建成，也为后续数百座盐穴压气储能电站建设与运行奠定了理论基础和技术支撑。

　　杨春和表示，目前，创三项世界第一的盐穴压气储能相关技术，已全面应用于中国在建及拟建的盐穴压气储能电站，包括湖北应城、湖南衡阳、河南平顶山、江苏淮安、江西樟树、云南安宁、陕西榆林、山东泰安等8省的18座盐穴压气储能电站，累计总功率达1950兆瓦。

　　他透露，作为能源储备的理想地质体，项目科技团队对盐穴储油、储气、储氢、储氦等领域也都开展工作，相关研究和应用已取得一系列重要进展。(完)