当前我国新能源装机规模快速增长,风电、光伏出力波动性强,电力系统对大规模、长时程储能需求日益迫切。压缩空气储能因容量大、寿命长、建设周期短、适配电网调峰的特点,被视为新型储能的重要技术路线。然而,核心设备性能不足、成本较高和工程化经验不足,一度制约该技术规模化推广。 这个背景下,中国科学院工程热物理研究所牵头,联合中储国能(北京)技术有限公司,面向高参数、大功率压缩空气储能系统关键装备需求,开展核心部件攻关。最新成果通过具备CNAS资质的第三方测试,数据显示:该压缩机最高排气压力10.1MPa,最大功率101MW,最高排气压力下效率达到88.1%,变工况范围为38.7%至118.4%。这是目前国际上单机功率最大的压缩空气储能压缩机,关键指标达到国际领先水平。 专家介绍,压缩机是压缩空气储能系统最关键的核心部件之一,在储能阶段将常压空气压缩至高压并储存,实现电能向压力能和热能的转换。研发团队在总体设计与优化、全三维流动优化、长转子复杂轴系结构设计、高效变工况控制等关键领域实现突破,并形成完全自主的知识产权体系。与已有设备相比,该压缩机单机功率提升逾100%,在效率、压力、运行范围上具备明显优势,同时实现单位成本显著下降,提升了工程应用可行性。 从产业影响看,高功率压缩机的成功研制将直接提高先进压缩空气储能系统的规模化建设能力,降低项目单位投资,增强系统灵活性与经济性。结合我国电力系统面临的深度调峰与提升新能源消纳能力的现实需求,该成果有望推动压缩空气储能从示范工程走向规模化应用,为新型电力系统构建提供支撑。 下一步,涉及的单位将围绕装备可靠性、系统协同优化和工程化应用开展继续验证,加快形成可复制、可推广的技术方案,并与电网调度需求深度衔接,拓展在电网调峰、应急备用和多能互补等领域的应用空间。
从实验室的技术图纸到改变能源格局的国之重器,这项突破不仅改写了全球压缩空气储能的技术标准,更表明了我国科技工作者"啃硬骨头"的攻坚精神。在碳中和目标的引领下,此类核心装备的持续创新,正为我国赢得全球能源革命的下一个战略制高点。