文 | 吕雅宁编辑 | 苏建勋2021年5月,北京已是初夏,160多公里外的张家口张北县,大风呼啸而过,温度不过十来度。
"坝上一场风,从春刮到冬。
春天刮出山子,秋天刮出犁底层。
”当地人如此调侃。
这样的自然环境特性,却让中储国能CEO纪律和华控基金项目负责人为之兴奋,丰富的风能资源,为新能源发电提供了得天独厚的条件。
在这里,中储国能即将落成百兆瓦级压缩空气储能项目,将在项目容量和系统效率上,再次创下新的世界纪录。
张家口之行两个月后,华控基金完成了对中储国能的首次投资。
2021年的最后一天,张家口的百兆瓦先进压缩空气储能示范电站完成设备安装及系统集成,正式进入系统带电调试阶段。
2021年11月,中储国能获得由华控基金领投的3.2亿元融资。
截至2022年5月,华控基金共参与3轮投资后,企业估值连翻数倍。
在资本和技术的加持下。
2022年9月,张家口的百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目,顺利实现并网发电。
至此,目前世界单机规模最大、效率最高的新型压缩空气储能电站在张家口正式投运。
从数据指标来看,该示范项目的建设规模为100兆瓦/400兆瓦时,即单机功率达到100兆瓦,意味着电站每天若工作4小时,每小时生产10万度电,一天生产的电量就能足够约5万户家庭使用。
这座打破世界纪录的储能电站背后的中储国能,其研发团队来自中国科学院工程热物理研究所(以下简称:中科院工程热物理所),也是中国最先入局压缩空气储能领域的一支专业力量。
把一项无人问津的技术做到世界领先,这背后是一场十余年的蛰伏,除了在技术端的攻坚以外,更少不了资本侧的长期陪伴与扶持。
华控基金与中储国能的联合,正是双碳时代下,中国硬科技企业成长的绝佳样本。
01、从“账上就剩20万”,到刷新世界纪录在中国,对于新型压缩空气储能技术的关注,从2004年前后就开始布局。
中科院工程热物理所的陈海生,就是行业中“第一批吃螃蟹的人”。
2009年,在英国高校工作结束的陈海生,回到中科院工程热物理所,正式组建起一支研究新型压缩空气储能系统的研发团队。
在英国高校工作期间,他被安排给一家公司的液氮汽车发动机做热力分析。
“恰恰是这个仅有3万英镑的小项目,让我意识到液氮做移动式储能的能量密度比较小,如果研究一种能安装在地面上的固定式储能,前景也许会更好。
”陈海生曾表示。
彼时,可再生能源才刚在中国起步,其比例也仅占到能源系统的1%左右,市场对于储能的需求更是处于空白地带,不少老前辈都对这项研究前景感到担忧。
“既然利用可再生能源发电,已是大势所趋。
那为何不多迈出一步,关注储能?“陈海生从零开始,搭建起科研团队。
如果要按照传统压缩空气储能技术路线,已有可复制的样本模式,只需要找到合适的地下洞穴泵入压缩空气,在需要的时候利用化石燃料燃烧升温释放用于发电即可。
但传统技术模式下,地理条件限制多、工艺复杂且能效低、化石燃料带来新污染等问题,都极大限制了市场推广的可行性。
陈海生所关注的,正是解决传统技术模式的这些痛点。
团队认为,更加高效的压缩机、膨胀机和蓄热换热系统,以及更简单、环保的工艺流程,是提升能效的关键;用高压储气罐代替储气洞穴,能大大解决地理条件限制。
他们开始研发新型储气装置,如压力容器、压力管道、人工储气硐室以及柔性储气装置,而非仅仅受限于大型地下空间。
这样一来,项目选址会更加灵活,便于技术的大规模推广。
在储热换热的工序里,研发团队采用压缩热来代替燃烧发热,使空气在膨胀过程中不使用天然气等化石燃料。
简单来说,每个环节都会把能量储存起来,在发电的时候再加以释放,不会造成任何额外的污染。
更重要的是,简洁的工艺流程让储能系统的效率不断提升。
中储国能副总经理田雨向36碳表示:“这些开拓性工作,当年在国际上也少有任何经验可参考,能坚持下来全凭责任心和事业心。
但现在从多个项目看来,其性能和可靠性是能经受市场的考验的。
”可大约在十年前,团队还一度面临资金不足的难题。
当时正值做到兆瓦级项目的前夕,账面上所剩不多。
技术人员拿出破釜沉舟的勇气,去拼这个项目。
但还好,最终大家做出来了,也拿到了新的经费。
从千瓦级的项目,一路突破1.5兆瓦、10兆瓦,再到如今投运的百兆瓦项目,中储国能不仅在项目容量上实现了翻倍,更将项目的最高设计效率提升至70%左右,不断刷新世界纪录。
百兆瓦先进压缩空气储能示范电站。
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