压缩空气储能的一大步：正式迈入300MW单机新时代

  压缩空气储能，一项被称为可媲美抽水蓄能的长时、高效、具有本质安全的物理储能技术，正式迈入300MW单机的新时代，这是压缩空气储能迈出的一大步。

  在湖北省一个名为应城的县级市，世界首台（套）300MW级非补燃压缩空气储能示范工程正在这里加速建设，明年初，这里就将立起压缩空气储能大规模商业化发展的里程碑。

  从1.5MW起步，10MW、60MW的商业运行，100MW、300MW的即将投运，压缩空气储能电站的大规模商业化步伐越来越快。

  2022年5月至9月，60MW、100MW压缩空气储能电站先后并网。下一站更大容量、更大规模的电站，将指向应城，应城项目将成为国内首个并网投运的300MW级压缩空气储能项目，压缩空气储能技术迎来了跨越式发展。

  应城项目的实施主体是中能建数字科技集团有限公司（简称能建数科），能建数科是我国压缩空气储能领域的领军央企。

  中国能建最早的开发团队以系统简约、效率高、经济性好、可大规模工程化为目标，在对整个压缩空气储能系统进行充分研究论证、对国内大型装备制造公司进行深入调研的基础上，率先聚焦研发300MW大容量压缩空气储能系统。

  而当时，国内建成的最大的压缩空气储能项目仅10MW，进行示范建设的项目也仅有一个60MW、一个100MW项目，中国能建凭借多年电力行业的技术积淀，对新型电力系统的整体研判，直接上马300MW级，必须得说这是一个很具有前瞻性的举动。

  事实证明，中国能建全力发展以300MW级压缩空气储能为主的大容量长时物理储能技术，符合我国能源转型要求和行业发展规律：一是从规模上便于电网进行调度；二是能明显提高系统效率并降低单位容量造价；三是有利于全面国产化、加速产业化进程；四是有利于实现大规模储能电站的稳步升级。同时可带动我国能源电力装备制造业转变发展方式与经济转型，再次焕发新的生机。

  2022年1月26日，能建数科正式挂牌成立，承担起中国能建压缩空气储能产业化发展的重任，同年，世界首台（套）湖北应城项目作为能建数科首个300MW级商业化示范工程真正开始启动工程建设。

  自2022年7月26日开工至今，这一标杆工程现已基本完成土建作业，开始转入设施安装新阶段。压缩机、发电机、膨胀机、储换热球罐等相关核心装备已陆续下线进场安装，预计将于明年6月底之前实现全功率、全时长投产目标。

  应城项目单机功率300MW，储能规模1500MWh，是目前在建项目中顶级规模的，核心技术指标能源转换效率可达70%左右，项目静态投资单位造价降至6000元/kW左右，建成后预计年发电量可达5亿千瓦时。

  应城项目集全绿色、非补燃、高效率、低成本于一体，将在压缩空气储能领域实现单机功率世界领先、储能规模世界领先、转换效率世界领先的新里程碑。

  艰难困苦,玉汝于成。从既有的100MW到300MW的大跨越，一个数字的简单变化，背后却是各种不简单，敢于挑战世界难题、不断攻克前沿技术、勇攀科技高峰的精神是支撑行业跨越发展的强劲动力。

  压缩空气储能作为一种长时物理储能技术，系统涉及的关键装备众多，单机大容量面临的第一大问题便是关键核心装备制造的技术难题。

  为解决这一些难题，能建数科以全开放式的合作姿态，推动建立开放、共赢、共享、绿色的协同创新平台，依托中国能建牵头成立的新型储能产业创新联盟，牵手沈鼓、陕鼓、哈尔滨电气、东方电气、上海电气等行业头部企业和中国能建旗下中能装备，共同致力于核心装备的研发突破、推动能源电力装备产业链融合性发展、数智化发展、高质量发展。

  ▲系列化大容量电机于8月23日在上海电机厂下线MW级压缩空气系列化大容量电机在上海电机厂下线，该设备的主要技术指标达到同种类型的产品国际领先水平，电机功率范围涵盖20~150MW，电压等级10~15.75kV，能够很好的满足压缩空气储能机组各类应用场景，对推动国家压缩空气储能行业进展具有重大意义。

  ▲压缩机组于9月20日在陕鼓下线日，为该项目量身定做的超大型压缩空气储能电站“轴流+离心”串联组合压缩机组成功下线台大型透平式压缩机组采用双列布置，单列四台压缩机组串联，综合多变效率约90％。

  在该项目空气透平组研发中，能建数科与上汽、东汽、哈汽等厂商合作，快速实现了300MW级空气透平的研发及空气透平的系列化设计。其采用单列方案（1x100%）可满足300MW级压缩空气储能电站的释能发电需求，空气透平效率达到92%以上。

  能建数科在非补燃研发技术方面创新性地提出了采用“高压热水储热”的中温压缩技术路线和采用“新型混合熔盐+高压水联合储热”的高温绝热压缩技术路线，为核心设备的研发确定了优化参数。

  应城项目的储热系统核心装备，单罐直径19米，单罐重量500吨，在同等温度、压力等级下，是国内体量最大的储换热球罐。一个个储换热球罐稳稳矗立在储换热区，显得十分亮眼。在此之前，国内还从未有过适用于压缩空气储能频繁储换热工况的大型球罐。

  “该球罐施工难度极大，为预防在焊接过程中球罐发生变形的问题，我们一定要由12位技术非常精湛的焊接工程师同时施焊，才可能正真的保证焊接平衡。”中国能建集团装备有限公司的工作人员回忆道。

  ……如是种种，依托应城项目，能建数科和相关厂商通力合作，300MW级压缩空气储能的一系列关键核心设备

  能建数科党委书记、董事长万明忠在甘肃酒泉项目开工仪式上表示，“我们始终秉持‘全自主化、全产业链、全国产化、全开放式’的理念，牵头进行大规模长时物理储能技术的研发和工程化实践，形成‘中国能建300MW级压缩空气储能电站系统解决方案’，为我国加速新型电力系统构建提供‘能建方案’。”

  “全开放式”是实现其他三个“全”的重要基础，通过全开放式的协同创新模式，能建数科与国内储气洞穴的主要科研机构、主流的压缩机、膨胀机以及发电机等主要设备厂家紧密合作，快速形成装备制造的产业链，构建压缩空气储能的生态圈。

  以应城项目为平台，能建数科在技术创新上坚持开放式搞科研，汇集储能产业链上最顶尖的技术资源，构建上下游产业生态，形成满足电源侧、电网侧、用户侧的全系列压缩空气储能产品。2023年6月，能建数科联合陕鼓集团在西安联合成立“压缩空气储能技术装备研究院”，一起发展高效、经济的压缩空气储能工艺路线。

  能建数科党委副书记、总经理宋玉文在成立仪式上表示，“三方共建的压缩空气储能技术装备研究院，聚焦压缩空气储能产业，发挥各自优势并强强联合，进行高效压缩透平发电装备技术和先进的技术匹配、装备数字化与能源数字化融合、压缩空气储能多场景应用研究、成果转化与规模化发展等多元合作，共同促进压缩空气产业的健康发展。”

  这只是能建数科打造生态圈的一个缩影，在压缩空气储能的产业链上下游，能建数科正在聚合一切能聚合的优质力量，

  目前，能建数科一次次科技攻关，一个个工程化实践，已经实现了核心技术的全面自主研发、百分百国产化。“系统解决方案”可有效承担“新能源接入电网的优化器”“电力系统安全运作的稳定器”“用户侧能量管理的路由器”“特高压绿电外送的适配器”“退役火电清洁转型的迭代器”“超级充电宝”等作用，开创了大容量压缩空气储能绿色、零碳、高效、经济、应用场景灵活的新路线。

  在此基础上，能建数科在项目层面展开多地布局，应城项目正在火热建设中，能建数科一手布局压缩空气储能产业链贯通，一手攻关大规模长时储能储气库核心技术，一手抢抓项目工程化落地。据统计，中国能建目前在建项目总装机规模超1200MW，签约项目数十个，在全国范围内积极开展大容量、高参数压缩空气储能项目选址工作，采用的技术路线和商业模式均呈现多元化。

  依托湖北应城300MW级压缩空气储能示范电站的项目实践，和据此建立起来的产业生态，能建数科正在快速推进更多项目的工程化落地，而每一个新的项目，都将有望带来新的突破。

  ，能够减少大规模压缩空气储能项目受自然盐穴资源及地理位置限制。万明忠表示，人工硐室储气的技术突破，可将多区域、大规模储能与风光资源形成联动，更好地满足新能源富集地区绿电外送，为项目大规模产业化奠定坚实基础，也将引领大规模长时储能电站储气新潮流。

  “甘肃酒泉项目采用中国能建压缩空气储能电站系统解决方案——300MW级非补燃压缩空气储能系统，实现了核心技术的全面自主研发、百分百国产化，充放电主系统转换效率达72.5%以上，开创了大容量压缩空气储能绿色、零碳、高效、经济、应用场景灵活的新路线和新方案。”中国能建党委书记、董事长宋海良表示。

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