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2024年12月31日傍晚，在安徽省銅陵市胥壩鄉衣冠村的近零碳島嶼型微電網示范項目現場，安徽電力科學研究院系統及新能源技術中心的研發團隊正在調試剛剛并網試運行的光熱耦合分布式壓縮空氣儲能系統。不遠處，兩塊24米長的銀色太陽能集熱器在夕陽映照下仿佛蒙上了一層薄紗。銅陵供電公司胥壩供電所員工穿行其間，檢查導熱油管道設備。

12月(yue)18日，在銅陵(ling)市胥壩鄉衣冠村(cun)近(jin)零碳島嶼型微電(dian)(dian)網示范項(xiang)目(mu)現場，銅陵(ling)供(gong)(gong)電(dian)(dian)公司胥壩供(gong)(gong)電(dian)(dian)所(suo)工作人(ren)員正協助開展新(xin)系統導熱油管道設備(bei)檢(jian)查。《安徽(hui)日報》郜小兵攝

胥壩鄉四面環江，是長江安徽段最大的(de)江心洲(zhou)，銅陵淡水豚(tun)國家級自然保護(hu)區就在這里。近年(nian)來，胥壩鄉依托紅色文(wen)化(hua)和江豚(tun)保護(hu)文(wen)化(hua)，立足(zu)優美(mei)的(de)田園風光，積極推(tui)動(dong)鄉村(cun)農(nong)旅融合。旅游(you)經濟的(de)發(fa)展，對(dui)島上用能提出了更高的(de)要求。

對胥壩鄉(xiang)來說，大力發展分布(bu)式(shi)可再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)、推(tui)動綠(lv)色(se)電(dian)能(neng)(neng)高效生產和精準分配、建設島嶼型微(wei)電(dian)網，是實(shi)現綠(lv)色(se)發展的(de)一個有(you)效路徑。然而(er)島內(nei)(nei)獨特的(de)地理環(huan)境以及季節性(xing)用(yong)電(dian)所帶來的(de)負(fu)荷波動性(xing)，導致島內(nei)(nei)分布(bu)式(shi)光伏(fu)發電(dian)就(jiu)地消納(na)能(neng)(neng)力不足。此(ci)外，島內(nei)(nei)居民生產生活靠(kao)兩條(tiao)10千(qian)伏(fu)跨江架空線路供電(dian)。這種線路易受臺(tai)風、暴雨等(deng)極端天氣影響，供電(dian)保(bao)障(zhang)能(neng)(neng)力有(you)待(dai)進一步(bu)提升。

為(wei)此，2023年3月(yue)，安(an)徽電(dian)科院聯(lian)合銅陵(ling)供電(dian)公司(si)組建技術攻關團(tuan)隊，在胥壩(ba)鄉開展系統調研，詳細分(fen)析島上(shang)新(xin)能(neng)源發(fa)電(dian)和居民用(yong)電(dian)的(de)時空(kong)匹配特性(xing)。經(jing)過幾輪研討，團(tuan)隊確(que)定了(le)采用(yong)分(fen)布(bu)式(shi)光伏發(fa)電(dian)與新(xin)型(xing)儲能(neng)協同供電(dian)的(de)技術路線。

隨(sui)后，近零碳(tan)島嶼型微電網示(shi)范(fan)項目啟動(dong)。項目集中(zhong)開展高能效分布(bu)式壓(ya)縮空氣儲能、自(zi)適應(ying)移動(dong)發(fa)電機、低壓(ya)臺(tai)區(qu)柔性互(hu)聯(lian)、分布(bu)式儲能協(xie)同(tong)構網控(kong)制等關(guan)鍵技(ji)術探(tan)索，目標是推動(dong)島內清潔能源消費占比接近100%。

經(jing)過一(yi)年多(duo)的(de)攻關(guan)，團隊先后攻克(ke)了(le)壓縮(suo)空氣儲(chu)能系(xi)統(tong)模塊化、小型化集成設計等關(guan)鍵技術。2024年12月12日，光熱耦合(he)分布式(shi)壓縮(suo)空氣儲(chu)能系(xi)統(tong)、移動式(shi)自適應投(tou)切并網(wang)發電(dian)(dian)機等試點(dian)項目并網(wang)試運行。近零碳島嶼型微(wei)電(dian)(dian)網(wang)示范項目取得階段性(xing)成果。

光熱(re)耦合分布式壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)(qi)儲能(neng)系統由太陽能(neng)集(ji)熱(re)、低功耗空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)、中壓(ya)儲氣(qi)(qi)、超高(gao)速透平發電、高(gao)低溫(wen)蓄熱(re)系統等(deng)(deng)子系統組(zu)成，采用緊湊(cou)化(hua)和(he)模塊化(hua)設計結(jie)構，具有(you)占地面積(ji)小(xiao)、系統能(neng)效高(gao)、運(yun)行噪聲低、系統擴容快等(deng)(deng)優勢。系統在儲能(neng)時(shi)，通過低功耗空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)將空(kong)氣(qi)(qi)進行壓(ya)縮(suo)并儲存(cun)起來；在需要釋能(neng)時(shi)，利用光熱(re)加熱(re)空(kong)氣(qi)(qi)，將儲存(cun)的(de)空(kong)氣(qi)(qi)壓(ya)力能(neng)轉(zhuan)化(hua)為電能(neng)。這(zhe)樣既(ji)實現了能(neng)量(liang)的(de)高(gao)效儲存(cun)與轉(zhuan)換，又促進了可再生能(neng)源的(de)高(gao)效利用。

“一套(tao)百(bai)千瓦級的壓縮空氣儲能系(xi)統(tong)(tong)占(zhan)地面積不到一畝，能更好地適(shi)配空間有限(xian)的島嶼(yu)環境。”安徽電(dian)科院系(xi)統(tong)(tong)及新能源技術中(zhong)心副(fu)主(zhu)任丁津津介紹。

節省空(kong)間的(de)同時，光(guang)熱耦合分(fen)布式(shi)壓縮空(kong)氣儲能(neng)系統的(de)綜合效率(lv)也(ye)進一步(bu)提(ti)升。該(gai)系統應用了(le)“冷-熱-氣-電(dian)”多(duo)能(neng)流靈活優化管控(kong)方法(fa)，極大提(ti)升了(le)小型化壓縮空(kong)氣儲能(neng)系統的(de)綜合運行(xing)效率(lv)，有效促進胥壩島分(fen)布式(shi)光(guang)伏發電(dian)電(dian)量(liang)就地(di)消納。

另(ling)外，配套建(jian)設的200千(qian)瓦移動(dong)式(shi)遠程(cheng)投(tou)切發電機可(ke)實(shi)時(shi)研判電網(wang)故障情況并遠程(cheng)啟動(dong)投(tou)切，為分布式(shi)壓縮空氣儲(chu)能系統和(he)區域電力(li)保供提供雙重(zhong)保險。

“目前(qian)，胥壩鄉屋頂光(guang)伏(fu)發電(dian)規模接(jie)近一萬千(qian)瓦。我(wo)們計劃進一步(bu)提升島內電(dian)網的(de)(de)分布式(shi)(shi)電(dian)源接(jie)納能(neng)(neng)力(li)(li)(li)。”銅(tong)陵(ling)供電(dian)公司調控中心主(zhu)任曾偉華表示。光(guang)熱耦合分布式(shi)(shi)壓縮空氣儲能(neng)(neng)系統能(neng)(neng)夠在短時間內達到額定功率，有(you)效應對電(dian)力(li)(li)(li)負(fu)荷側(ce)(ce)和分布式(shi)(shi)電(dian)源側(ce)(ce)的(de)(de)波動，維持島嶼(yu)型電(dian)力(li)(li)(li)系統穩定運行。此外，島內同步(bu)建設的(de)(de)無人機自適應巡檢(jian)機巢和有(you)載調壓變壓器，提升了(le)項目的(de)(de)智能(neng)(neng)化(hua)、自動化(hua)水平，也為多(duo)能(neng)(neng)互補提供了(le)有(you)力(li)(li)(li)保障。