龘常州 新质生产力:金坛盐穴储能工程
中国学常州卷经济册产业篇
安 文
新能源之都位次竞争方兴未艾,作为其中唯一的非省会城市,常州有弱点,但也有得天独厚处,金坛盐穴储能便是一个重量级加分项。
一、技术
人工建造的盐穴用于储存能源,已有几十年历史,主要用于储存天然气、石油和石油产品(精炼燃料、液化气)等化石燃料,也用于储存氢气和压缩空气。20世纪50年代,美国和欧洲的第一批盐穴中储存了液化石油气 (LPG) 和石油。第一个天然气盐穴于1961年在美国密歇根州马里斯维尔建成。第一个氢气盐穴1972年在英国建立,至今仍在运行。
盐穴是地下盐层中的人工洞穴,是通过注水控制岩盐溶解而形成的。根据技术规范和地质条件,可以实现几十万立方米的容积,以及在个别情况下高达上百万甚至更大的体积。根据深度不同,这些洞穴可以在高达20兆帕的压力下运行,从而可以储存非常大量的气体。盐良好的机械性能使得盐穴能够长期稳定,并且完全不透气。此外,盐对于气体和液态烃是惰性的。盐穴主要用于季节性储备、贸易储备和战略储备。此外,由于注入和提取非常灵活,因此可用于满足能源需求高峰供给。
二、盐穴前世
“金坛”究竟装着啥?上世纪60年代,国家地质勘察队到金坛,没找着金子,却意外发现地下有个深几百米、面积60.5平方公里、储量高达163亿吨的巨大的盐盆子,中国最大的岩盐矿。“金坛”果然是“金坛”。
80年代中期,随着科技条件具备,金坛人把目光盯上这块能发财的盐滩地。随着地质勘探进展,金坛市先组建了“金坛盐业开发公司”,再成立了“金坛市盐业化学工业总公司”。几年功夫,到1995年,公司年销售收入就达到近3000万元,产生经济效益也有好几百万元。看到卖卖盐卤水就能这么来钱,乡亲们激动了,盐盆周围乡镇迅速成立了一批乡镇盐业开发公司,“哗哗”的卤水从1000多米井下涌了出来,源源不断地运往长三角地区,换来大把大把的票子。
与华东石油地质局签订勘探承包仪式,陈鼎元摄,1988.6.9
但好景不长,很快,金坛乡镇企业内卷起来:你卤水每吨50元,我就卖45元;你卖45元,我就卖30元。当时金坛盐盆区域十多家小盐矿,一年才卖出20多万吨卤水,每吨最高也只卖到50元。由于无序竞争,各乡镇盐矿一家比一家惨……不到三年,金坛做盐卤水生意的十多家公司连年亏损、濒临倒闭,国企也奄奄一息。
1993.5.28 315管道开工,陈鼎元摄
三、盐穴今生
1998年,金坛经委副主任管国兴被任命为金坛市盐业化学工业总公司总经理,上任后,他被一屁股烂账惊呆了。不过,管国兴毕竟是个人材,经过调研,知道全国到处都有盐矿,盐业形势是产大于销。这时不能乱来,一拍脑袋上马个“真空制盐生产精制盐”项目的话,肯定没法收拾了。
1999年年底一天,一位在中石油工作的老同学回家探亲,特别来看望管国兴。闲谈中,这个同学说:“这次西气东输要在长江中下游地区建设调峰用储气库,至于建在什么位置,还没确定。”管国兴马上意识到:这是个天大的好机会:“金坛盐矿经过10多年开采,在岩层下已形成了巨大溶腔,国外早就有用盐穴建储气库的先例,金坛这么大的溶腔不正好可以用来建储气库吗?这可是把我们盐盆推荐出去的绝好机会呀!”他马上写了方案,去找“西气东输”工程研究院的专家们。
开始地质学家不赞成,说风险有点大:“要不你们打个井,我们来研究一下这边的整个地质结构。”
金坛盐矿拟建储气库筹备会
当时金坛市政府很有魄力,打一口井要上百万元的投资,只要能争取到储气库项目,金坛就打,而且不惜血本投资200多万元打了两口井,用来探测盐盆地质资料。经过勘测和一系列的科研攻关,金坛盐矿用详细论证,终于被国家“西气东输”工程的设计部门列为“西气东输”工程长江三角洲地区地下储气库建址的方案,并编入“西气东输”地下储气库工程的科研报告被国家计委批准。这个项目竟然就成功了。金坛,成了亚洲第一座盐穴储气库。
签署西气东输地下储气库建址协议
储气库项目落地后,管国兴就来解决地下建腔后,每年产生的160万吨盐卤问题了。过去解决这个问题简单粗暴,国外都是把淌出来的卤水当废水排到大海里面,可金坛离大海数百里之遥,而且也不想浪费这么好的资源。当时有10多种解决建腔卤水出路方案,不过都有风险。方案一旦选错,就是决策失误,要追查领导者责任。弄不好,事情没处理完,恐怕人早就被处理掉了。
管国兴是个做事的人,他广泛征求了专家意见,毅然选择了上60万吨真空制盐项目来消化建腔卤水的方案。这是个高风险的方案,当时国内最大规模是30万吨,而且,根据需求平衡原则,国家已经停批真空盐项目了,更何况60万吨的大项目,批的可能性就更小了。
但管国兴这个猛人,就巧妙利用“西气东输”建储气库的理由,借机申报了这个特大项目。然后,金坛盐化总公司借着这个项目,加入了中盐总公司。金坛市政府也非常给力,不在乎一时利益,金坛市委市政府向中盐总公司明确表态:只求所在,不求所有。这个态度就是:项目只要来金坛,我们就算共赢了。2001年10月,金坛盐化总公司加入中盐总公司,成立了“中盐金坛盐化有限责任公司”,管国兴任副董事长、总经理。借金坛盐化融入中国盐业最牛国企中,2002年,金坛市内的小盐矿被中盐金坛盐化有限责任公司一一收服。小盐矿内卷日子结束了,中盐金坛盐化有限责任公司扫清障碍,开始了储气库、真空制盐两大项目的建设。
2001年金坛盐化公司加入中盐集团
2001年2003年,金坛60万吨真空制盐项目破土动工。
60万吨真空制盐项目奠基仪式
项目才进到一半,工程资金告急,金坛市领导批了3000万元贷款指标,可不知为什么,银行迟迟货不出款来。工程一停,所有人都卡住了。这时体现出加入中盐集团的英明了,时任中盐总公司副总经理的杜茂华风尘仆仆地赶到,带来了2000万元资金。2004年6月20日,战天斗地17个月后,60万吨真空盐设备一次试车成功!
第一罐卤
第一船盐
激动得满脸泪水的人们找来了瓶子或安全帽,装上一点盐带回家,做个永久的纪念。
2005年,中盐金坛公司实现盐产品销量153.9万吨,人均销量是中盐总公司规划的10余倍;主营业务收入40054万元,人均业务收入198.3万元;人均创利税71.5万元。
四、未来
后来,金坛盐化又以战略的眼光收购了电厂。卖盐的,跨界收购电厂做什么?原来,精明、精干的金坛人,在搞压缩空气储能。当电力过剩时,将空气压缩储存到地下储气洞穴里(洞穴可以是盐穴、报废矿井、储气罐、山洞、过期油气井、新建储气井等),将电能转化为压缩空气势能。当需要用电时,高压空气经加热,进入膨胀机,变成常压的空气,在此过程带动发电机发电,空气压缩势能转化成电能输出。
压缩空气储能是20世纪50年代发展起来的储能技术。世界上第一座商用压缩空气储能电站诞生于1978年的德国,压缩空气储藏室,也在地下600米的盐穴里。
如今,金坛盐业还在进一步开展盐穴储氢、储氦、液流电池等研究。我想:金坛有50米以上高低山丘140余座,两个湖泊,大小河流430多条,有洪水走廊通济河,加上深千米、面积60.5平方公里的盐穴,其落差势能完全可以建设一个比溧阳大很多倍的多级抽水蓄能电站,抽水电力用山丘上的光伏和风力发电,可以借水储电。顺便利用多级水库建设环茅山风景旅游山庄,发展水产养殖。我们知道,由于人口红利消失,人工智能钢领正在取代蓝领,因而缺硅,常州建设新能源之都正当其时。但人工智能耗电是人工操作的成百上千倍,未来最缺的是电,尤其是含碳指标和交易金额的绿电,掌握绿领,就控制了钢领,金坛绿电抽水蓄能电力,必将是人工智能时代最供不应求、最抗内卷抢手货。而如果说长三角是个以沪为首、宁杭为左右两脚的大A形状,那么,常州是其中间一横,金坛地处一横腹地,有着天然的“一横居中、两带联动、十字交叉、米字交汇”的区位优势,金坛能够输出绿电,相比不远万里的西电东送,实现了长三角绿电发、储、输、用一体化,经济和生态效益数倍于西电东送,为经济发展最活跃、开放度最高、创新能力最强的沪苏浙皖城市群提供了强有力的绿电支撑。
金坛给我们的启示是:金坛人能把一个盐盆子一手烂牌,搞成王炸、金坛子,靠的是创新的理念,精明的人才和不怕担责的决心。现在,金坛绿电抽水蓄能电力工程,就需要并且呼唤这种创新理念,精明人才和不怕担责的领导。