我国压缩空气储能核心压缩机突破百兆瓦级瓶颈 全球首套通过权威测试

全球能源结构加速转型的背景下,大规模长时储能技术已成为提升新能源消纳能力、保障电网稳定运行的重要支撑。受核心设备功率不足、效率偏低等瓶颈制约,传统压缩空气储能系统长期难以满足现代电力系统对储能装备高效、经济的需求。为破解这个行业难题,中国科学院工程热物理研究所联合中储国能(北京)技术有限公司组建攻关团队,经过多年技术积累,在压缩机总体设计优化、三维流动控制、长转子轴系结构等关键环节取得系列突破。此次通过CNAS认证的压缩机产品,单机功率较国际现有水平提升逾100%,单位建设成本明显降低,并具备宽工况运行能力,可更好适应新能源发电的波动特性。技术创新主要体现在三上:一是采用全三维气动设计方法,解决超大流量压缩机易发生流动失稳的问题;二是提出长跨度多轴承转子系统的动态稳定性控制技术;三是开发基于数字孪生的智能调控系统,使设备在38.7%-118.4%的宽工况范围内保持高效运行。涉及的突破推动我国在该领域实现由跟跑向领跑的转变。作为压缩空气储能系统的关键设备,该压缩机的研制有望继续提升储能电站建设的经济性。据测算,采用新型压缩机的300MW级储能电站,单位千瓦投资可降低约15%,全生命周期度电成本下降20%以上。目前,该技术已应用于山东肥城国际首套300MW先进压缩空气储能示范项目,并计划在内蒙古、甘肃等新能源基地推广。行业专家表示,随着“十四五”期间我国新型储能装机规模突破80GW目标的推进,该成果的商业化应用将增强电网对可再生能源的消纳能力。预计到2025年,基于该技术的压缩空气储能系统有望形成千亿级产业规模,并为全球碳中和目标下的能源转型提供可借鉴的中国方案。

能源转型离不开技术创新。此次压缩空气储能压缩机取得突破,表明了科研机构与企业在关键技术攻关中的协同能力。随着更多核心储能装备实现自主突破,我国新型储能产业有望继续提升全球竞争力,为实现碳达峰、碳中和目标提供更有力的技术支撑。