问题——随着风电、光伏等新能源装机快速增长,电力系统对“能存、能放、可调、可控”的需求不断上升;抽水蓄能建设周期长且受地形和水资源限制,而电化学储能成本、寿命、安全性和资源保障上仍需优化。因此,压缩空气储能因具备大规模、长时储能潜力及较强系统调节能力,正成为新型电力系统的重要技术方向。但长期以来,压缩空气储能工程化推广上受制于核心装备能力,尤其是压缩机单机功率、效率及宽负荷适应性,这直接影响系统投资和运行经济性。 原因——压缩机是压缩空气储能系统的核心部件,其作用是在储能阶段将常压空气压缩至高压并送入储气装置,实现电能向空气内能和压力势能的转换。要实现百兆瓦级高压大流量压缩,不仅对气动热力性能提出高要求,也对长转子轴系稳定性、密封和强度安全裕度、变工况控制策略及整机系统集成能力带来挑战。本次突破的关键在于科研团队围绕总体方案和优化设计持续攻关,在全三维流动优化、长转子复杂轴系设计、高效变工况控制等环节形成成套技术,并通过与企业协同,将科研成果转化为可工程验证的整机装备。 影响——据介绍,该压缩空气储能压缩机已通过具备中国合格评定国家认可委员会资质的第三方测试。测试显示,设备最高排气压力10.1兆帕,最高功率101兆瓦,变工况范围为38.7%至118.4%,在最高排气压力下效率达88.1%,展现了高压力、大功率和宽工况适应的综合性能。该成果拥有完全自主知识产权,相比现有同类装备单机功率明显提升,有助于降低单位成本、提升系统集约化水平,增强压缩空气储能在调峰、调频和新能源消纳中的应用适配性。业内认为,核心装备能力的突破,将推动压缩空气储能技术从示范应用向规模化部署迈进,并带动上下游关键材料、加工制造、测试评价及系统集成等环节的协同升级。 对策——推动新型储能高质量发展,需要在技术、标准和应用场景上形成合力。一是继续联合攻关,提升压缩空气储能系统效率并降低全生命周期成本,完善关键部件可靠性设计、在线监测及运维体系,确保装备长期稳定运行。二是以第三方测试为基础,健全从单机到系统的性能评价方法、试验规范和质量追溯机制,提升工程应用的可复制性和可推广性。三是加强“产学研用”协同,在新能源基地、负荷中心及电网关键节点等多元场景开展示范工程,形成可量化的技术经济对标数据,为规模化投资提供参考。 前景——面向新型电力系统,长时储能和大规模调节能力将成为电网安全稳定的关键支撑。压缩空气储能在资源约束、环境适配及系统安全性上具备优势,随着百兆瓦级关键装备实现工程化突破,未来有望更大功率、更高效率和更强灵活性上持续迭代,并与电力现货市场、辅助服务市场等机制协同,继续释放价值。核心装备国产化能力提升将完善产业链,推动有关工程应用加速落地,为高比例新能源接入下的电力系统稳定运行提供坚实技术保障。
在全球竞逐碳中和技术的赛道上,中国科研团队用自主创新的硬核成果再次证明:关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。这项突破不仅为构建新型能源体系提供了"中国方案",更表明了我国实现高水平科技自立自强的决心与能力。当更多这样的原创性成果持续涌现,中国在全球能源革命中的话语权必将得到实质性提升。