Am 2. Oktober wurde Chinas erstes CO₂-Druckspeicherprojekt im 100-Megawatt-Maßstab – das CO₂-Druckspeicherprojekt von China Huadian in Mori, Xinjiang – erfolgreich ans Netz angeschlossen und eröffnet damit einen neuen Weg für großkapazitive CO₂-Druckspeicherung, die grün, kohlenstofffrei, effizient und wirtschaftlich ist.
Erstes CO₂-Druckspeicherprojekt im 100-Megawatt-Maßstab am Netz
Hier befindet sich Chinas erstes CO₂-Druckspeicherprojekt im 100-Megawatt-Maßstab. Es gleicht einer gigantischen „Powerbank", die in der Wüste Gobi steht, und kann je nach Netzbedarf flexibel speichern und abgeben – Aufladung in Schwachlastzeiten, Entladung in Spitzenlastzeiten, Reaktion im Minutenbereich. Jährlich können in Schwachlastzeiten 290 Millionen kWh Strom gespeichert und in Spitzenlastzeiten 180 Millionen kWh sauberer Ökostrom freigesetzt werden, mit einer kontinuierlichen Stromerzeugung von über 6 Stunden.
Das Projekt umfasst 5 Gasspeicherbehälter, 141 Flüssigspeichereinheiten und 97 Wärmespeichereinheiten. Das gesamte System nutzt Kohlendioxid als geschlossenes Kreislaufmedium und ist eine Speichertechnologie, bei der Gas und Flüssigkeit ineinander umgewandelt werden und beide Zustände zusammenwirken. Es ist nicht von geologischen Bedingungen abhängig, stellt geringe Anforderungen an Druck und Temperatur, ist hochzuverlässig und kostengünstig, und die kerntechnischen Schlüsseltechnologien für Design und Fertigung sind vollständig unabhängig und kontrollierbar.
Ma Guojiang, Projektleiter des CO₂-Druckspeicherprojekts von China Huadian in Mori: Die Energiedichte von komprimiertem Kohlendioxid ist höher, und es bietet gleichzeitig mehrere Vorteile wie hohe Effizienz, niedrige Kosten, hohe Sicherheit und Umweltfreundlichkeit. Der Auslegungswirkungsgrad des Projekts ist der höchste unter den derzeitigen CO₂-Stromerzeugungseinheiten in China. Nach Fertigstellung wird das Projekt eine jährliche Stromerzeugung von etwa 200 Millionen kWh erreichen, jährlich etwa 50.000 Tonnen Standardkohle einsparen und die CO₂-Emissionen um etwa 170.000 Tonnen reduzieren.
Das Projekt wird die Fähigkeiten des Stromnetzes zur Spitzenlastkappung und -füllung sowie zur Frequenz- und Spannungsregelung stärken, die Flexibilität und Sicherheit des Stromsystems deutlich erhöhen und die Ökostromversorgung kontinuierlich ausbauen. Es ist von großer Bedeutung für die Gewährleistung der Energiesicherheit und die Förderung der grünen Entwicklung und unterstützt den Aufbau des neuen Stromsystem-Wirtschaftsmodells Chinas.
Wie erzeugt die CO₂-Druckspeicherung Strom?
Wie genau wird bei der CO₂-Druckspeicherung als neuartiger Speichertechnologie Strom erzeugt?
Das CO₂-Druckspeicher-Stromerzeugungssystem besteht hauptsächlich aus Gasspeichersystem, Flüssigspeichersystem, Kompressionssystem, Wärmespeichersystem, Wärmetauschersystem und Expansions-Stromerzeugungssystem.
In der Speicherphase wird in Schwachlastzeiten überschüssiger Strom genutzt, um einen Elektromotor anzutreiben, der Kohlendioxid bei Normaldruck und -temperatur durch einen Kompressor verdichtet. Dieser Vorgang ähnelt dem Aufpumpen eines Reifens mit einer Luftpumpe, bei dem die Pumpe heiß wird – bei der Verdichtung von Kohlendioxid entsteht ebenfalls eine große Menge Wärme. Das Projekt speichert diese Wärme zunächst und verflüssigt dann das verdichtete Kohlendioxid zur Lagerung, wodurch eine höhere Energiedichte erreicht wird, was bedeutet, dass mehr Energie gespeichert werden kann.
In der Stromerzeugungsphase wird in Spitzenlastzeiten das flüssige Kohlendioxid durch einen Verdampfer vergast und anschließend mithilfe der während des CO₂-Druckspeicherprozesses gespeicherten Wärme das unter hohem Druck stehende flüssige Kohlendioxid auf einen gasförmigen Zustand mit hoher Temperatur und hohem Druck erhitzt, um die Turbinenschaufeln in Rotation zu versetzen und so sauberen Ökostrom zu erzeugen.
Die CO₂-Druckspeicherung als neuartige Speichertechnologie ist eine wichtige technologische Erkundung für den Aufbau neuer Stromsysteme, eine wichtige Stütze für die Erreichung der Ziele CO₂-Spitzenwert und Klimaneutralität sowie ein wichtiges Feld zur Förderung neuer Energiegeschäftsmodelle in China und zur Besetzung neuer internationaler strategischer Höhen.