????2025年1月9日，位于湖北省孝感市應城市的300MW（兆瓦）壓氣儲能電站示范工程全功率并網發(fā)電，這是繼4月9日并網發(fā)電后，正式啟動兩個地下鹽穴注氣采氣，意味著應城300MW鹽穴壓縮空氣儲能電站開始商業(yè)運行，該工程的地下儲能系統(tǒng)由中國科學院武漢巖土力學研究所（以下簡稱“武漢巖土所”）提供全過程技術支撐。

????湖北應城300MW壓氣儲能電站示范工程，是目前已全面投用的單機功率世界第一、儲能規(guī)模世界第一、轉換效率世界第一的300MW鹽穴壓縮空氣儲能電站示范工程。該工程利用云應地區(qū)廢棄鹽礦洞穴為儲氣庫，打造一個超級“充電寶”——單機功率達300MW級，儲能容量達1500MWh，系統(tǒng)轉換效率約70%，每天儲能8小時、釋能5小時，年均發(fā)電約5億千瓦時。以空氣為介質，轉化的電量可以滿足75萬居民一年的用電需求，可有效應對新能源發(fā)電的波動性、間歇性和隨機性，為湖北省電網安全穩(wěn)定運行和省內新能源消納發(fā)揮重要作用。

湖北應城300MW壓縮空氣儲能電站

????地上工程決定好壞，地下工程決定成敗，深地儲氣庫是壓氣儲能工程的決定性因素。應城項目鹽穴儲氣庫地質條件復雜，大口徑注采井鉆完井難度大。武漢巖土所楊春和院士團隊與數科集團深地技術科研團隊、中石油系統(tǒng)內多個單位深度協(xié)同，經過聯合技術攻關與實驗論證，不斷優(yōu)化鹽穴利用方案、鉆井工程系統(tǒng)方案，成功攻克復雜鹽穴空間高效利用成套技術、數智化選址技術，打造了一系列國際尖端技術和配套產品包。尤其是在世界范圍內首次成功應用鹽穴沉渣空間儲氣，首創(chuàng)國內最大口徑注采井方案，大幅提高了鹽穴空腔利用率和注采井的注采氣量，降低了工程造價并縮短了建設工期。

????創(chuàng)新點1：在世界范圍內首次利用水平壓裂形成的鹽穴水平老腔開展地下儲能

????目前鹽穴的造腔方式有單井單腔、水平對接井。壓裂形成的鹽穴老腔具有形態(tài)差，難利用的特點。武漢巖土所利用現場試驗論證出腔體具有良好的密封性，具備充分的儲氣潛力。實踐中證明了利用水平壓裂形成的鹽穴水平老腔可以用于地下儲能，開辟了利用壓裂形成的鹽穴水平腔的新道路，為我國鹽穴采空區(qū)的大規(guī)模利用奠定堅實的基礎，開啟了鹽穴儲能新的應用前景。。

????創(chuàng)新點2：首次利用沉渣空隙儲氣

????項目還采用了創(chuàng)新的沉渣空隙儲氣擴容新方案，解決了中國鹽巖層與國外鹽丘之間的差異。由于中國鹽巖層在造腔過程中會產生大量沉渣，通常這些沉渣占據了鹽穴空間，導致下部沉渣空隙體積無法利用。武漢巖土所團隊通過現場測試和論證，成功論證了沉渣空隙儲氣的可行性，從而利用了沉渣空隙，鹽穴地下空間的利用率從20%提高到70%以上。

????這一創(chuàng)新成果不僅解決了沉渣占用空間的問題，也極大提高了鹽穴的儲氣能力，為未來的鹽穴壓縮空氣儲能電站建設提供了可行的技術路徑。

????創(chuàng)新點3：首次使用高位注氣低位排鹵技術

????應城項目的鹽穴地質條件復雜，地下腔體形態(tài)探測存在誤差，沉渣中的氣液界面無法探測。武漢巖土所團隊建立了氣液界面計算的理論基礎，提出了沉渣空間計算的新方法，首次實現了高位注氣低位排鹵的新方案，解決了中國層狀鹽巖與國外鹽丘的差異，確保了鹽穴壓氣蓄能電站沉渣空間注氣排鹵的的安全運行，突破了鹽穴空間的利用瓶頸。

高位注氣，低位排鹵示意圖

????工程推廣

????深部儲能事關國計民生與國防安全，大幅度提高能源儲備能力，是保障我國能源安全的重大戰(zhàn)略需求。我國鹽礦資源豐富，存在大量鹽礦地下采空區(qū)，利用已有老腔不僅能夠避免鹽礦采空區(qū)沉陷、垮塌等地質災害，還將鹽礦采空區(qū)變成地下空間資源，變廢為寶，實現了鹽礦地下采空區(qū)的資源化利用。

????應城300MW壓縮空氣儲能項目的成功實施，為我國壓縮空氣儲能技術提供了寶貴經驗，也為后續(xù)數百座鹽巖壓縮空氣儲能庫建設與運行奠定了理論基礎與技術支撐。相關技術已全面應用于我國目前在建及擬建的鹽穴壓縮空氣儲能電站，包括湖南衡陽、河南平頂山、江蘇淮安、江西樟樹、云南安寧、陜西榆林、山東泰安、四川自貢等8省的18座鹽穴壓縮空氣儲能電站，累計總功率達1950MW。

壓氣儲能電站工作示意圖

????推動綠色低碳轉型：為實現“碳達峰”“碳中和”貢獻力量

????該項目不僅為電力系統(tǒng)提供了新的儲能方式，還為我國能源的綠色低碳轉型提供了強有力的技術保障。鹽穴作為能源儲備的理想地質體，楊春和院士團隊對鹽穴儲油、儲氣、儲氫、儲氦等領域也都開展了工作，相關研究和應用已取得一系列重要進展。武漢巖土所將繼續(xù)推動儲能技術的創(chuàng)新與優(yōu)化，進一步提升技術的應用效率，為我國能源結構轉型與綠色發(fā)展提供技術支持，為我國實現“碳達峰”“碳中和”目標貢獻力量。