中國儲能網(wǎng)訊：2025年7月24日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合河北省釩鈦行業(yè)協(xié)會等主辦的2025全國液流電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會暨第五屆全國新型儲能技術(shù)及工程應(yīng)用大會在成都召開。
大會以“聚焦液流電池技術(shù)創(chuàng)新，推動儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”為主題，針對液流電池及新型儲能產(chǎn)業(yè)面臨的機遇與挑戰(zhàn)等重點、熱點、難點問題展開充分探討，分享前沿技術(shù)路線、上下游供應(yīng)鏈體系、智能化系統(tǒng)集成方案、創(chuàng)新商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項目應(yīng)用案例以及新產(chǎn)品與解決方案。
在7月25日上午的物理儲能與氫儲能專場論壇中，中國科學(xué)院工程熱物理所總體部部長、正高級工程師周學(xué)志作了題為《先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》的主旨演講。
以下內(nèi)容根據(jù)大會發(fā)言整理提煉，僅供參考。
我今天報告的題目是《先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》。
接下來，我將把全球的壓縮空氣儲能的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)推廣以及未來的發(fā)展趨勢向大家作報告。
第一部分，要實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，要求我們大力發(fā)展可再生能源，這有兩組數(shù)據(jù)，一組是落基山研究所的，一組是清華大學(xué)氣候變化和可持續(xù)發(fā)展研究院的，都有共同的規(guī)律，就是我們還是要大力發(fā)展風(fēng)電、光伏等可再生能源，構(gòu)建以新能源為主體的新電力系統(tǒng)。
要發(fā)展大規(guī)模的可再生能源，我們就要通過儲能來解決其間歇性和不穩(wěn)定性的屬性。我們認(rèn)為儲能是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要的關(guān)鍵支撐技術(shù)。
那么，國家層面、地方政府層面出臺了一系列的支持政策，在2020年之前，大部分的意見是指導(dǎo)性、宏觀性。2020年之后，儲能政策越來越多，也更加具有針對性，比如說電量電價、容量電價補償，還有容量租賃等等。
136號文出來之后，要求我們更多的運用市場的手段來促進(jìn)儲能行業(yè)更平穩(wěn)快速穩(wěn)定的發(fā)展。
這是全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織對全球和中國在儲能裝機方面的預(yù)測，無論哪個口徑，未來儲能都將迎來大規(guī)模發(fā)展。
這是壓縮空氣儲能技術(shù)原理，用電低谷或電力過剩的時候，用電能驅(qū)動壓縮機將空氣壓縮成高壓狀態(tài)，存在儲氣庫當(dāng)中，這個過程中也產(chǎn)生了大量的壓縮熱，然后進(jìn)行回收，這是儲存過程。
這是勢能過程，儲氣庫的高壓空氣釋放，經(jīng)過換熱器預(yù)熱進(jìn)入膨脹機，帶動發(fā)電機發(fā)電。
壓縮空氣儲能技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在規(guī)?？梢宰龅暮艽?，單機可以做到百兆瓦以上；其次，充放電時間很長，4~10個小時；第三，壽命很長，國際上1978年建的壓縮空氣儲能電站，目前仍在正常運行；第四，系統(tǒng)運維成本也很低。此外，它的功能很多，調(diào)峰、調(diào)頻、輔助服務(wù)、黑啟動等等。
國家能源局2023年發(fā)布了56個新型儲能示范試點項目，其中壓縮空氣儲能項目有12個，2810兆瓦。
第二部分、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀。
以工作原理和流程來分的話，壓縮空氣儲能分為兩類，第一類叫傳統(tǒng)壓縮空氣儲能，第二類就是新型壓縮空氣儲能。
傳統(tǒng)壓縮空氣儲能的典型代表是美國和德國，傳統(tǒng)壓縮空氣儲能主要面臨著三個主要技術(shù)瓶頸：依賴于大型的儲氣洞穴、依賴于化石燃料、效率比較低。
從現(xiàn)在來看，國際上主要還是針對新型壓縮空氣儲能進(jìn)行研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，比如說絕熱壓縮空氣儲能、等溫壓縮空氣儲能、水下壓縮空氣儲能、超臨界壓縮空氣儲能等等。
無論哪種儲能形式，都是為了解決上述三個主要技術(shù)瓶頸，比如說液態(tài)空氣儲能，主要目的是擺脫對地理條件的限制，因為它的密度很高；蓄熱式壓縮空氣儲能把壓縮過程中形成的壓縮熱回收，在膨脹發(fā)電的時候再利用，擺脫對化石材料的依賴。
根據(jù)儲氣形式的不同，壓縮空氣儲能也分為好幾類，主要有地下鹽穴、人工硐室及非煤礦山形成的采空區(qū)和巷道，比如金礦、銀礦、銅礦、鐵礦、鉬礦等等。
再就是水下壓縮空氣儲能，把它放到海底或者湖底，利用水的壓差來實現(xiàn)存儲，所以說儲氣形式是多種多樣的。
接下來，我介紹兩個傳統(tǒng)壓縮空氣儲能，第一個是1978年建成的德國的壓縮空氣儲能電站，290兆瓦，高壓空氣存儲在地下650~800米的地下鹽穴中，轉(zhuǎn)化效率42%。
第二個是美國1991年建成的110兆瓦壓縮空氣儲能電站，高壓空氣也是存儲在地下的巖穴當(dāng)中，效率是54%，目前傳統(tǒng)壓縮空氣儲能還有幾個國家在建，主要以美國為主。
新型壓縮空氣儲能，比如美國SustainX公司的等溫壓縮空氣儲能、液態(tài)壓縮空氣儲能，Hydrostor公司和多倫多公司的水下壓縮空氣儲能。另外諾丁漢大學(xué)也做了關(guān)于柔性氣囊的研究開發(fā)。
下面是我羅列的全球已經(jīng)投產(chǎn)的兆瓦級以上的壓縮空氣儲能電站，國外以美國、加拿大、英國為主，國內(nèi)是中科院工程熱物理所、清華大學(xué)、中國能建等等。
第三部分：中國科學(xué)院工程熱物理所在壓縮空氣儲能的進(jìn)展。
我們從2004年開始研發(fā)，在北京的中關(guān)村做了15千瓦原理驗證的實驗臺，驗證技術(shù)的可行性；2013年，在河北廊坊建成了1.5兆瓦系統(tǒng)；2016年在貴州畢節(jié)建成了10兆瓦系統(tǒng)；2021年在山東泰安肥城建成了10兆瓦系統(tǒng)；2022年河北張家口建成人工硐室壓縮空氣儲能系統(tǒng)；2024年4月山東泰安肥城300兆瓦并網(wǎng)發(fā)電。
這是過去20年，研究所在壓縮空氣儲能方面的研發(fā)歷程，主要突破了三項關(guān)鍵難題：第一、寬負(fù)荷壓縮機和高負(fù)荷透平膨脹機技術(shù)；第二、高效超臨界蓄熱換熱技術(shù)；第三、系統(tǒng)的全工況優(yōu)化設(shè)計和集成技術(shù)。
這是我們建成的幾個示范項目，2013年建成的廊坊1.5兆瓦壓縮空氣儲能電站，評價為我國壓縮空氣儲能領(lǐng)域的一項重要突破，達(dá)到國際領(lǐng)先水平；2016年在貴州畢節(jié)建成的10兆瓦壓縮空氣儲能，系統(tǒng)效率60.2%，也是創(chuàng)造了壓縮空氣儲能領(lǐng)域的世界紀(jì)錄；2021年9月23號，山東肥城10兆瓦壓縮空氣儲能系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電，參與山東省電力現(xiàn)貨交易市場，參與省電網(wǎng)公司的調(diào)度；2022年，河北張家口的100兆瓦壓縮空氣儲能系統(tǒng)，配備800兆瓦的風(fēng)電和光伏；2024年4月并網(wǎng)發(fā)電的山東肥城300MW壓縮空氣儲能電站，總投資15億，投資方是中儲國能，年發(fā)電量接近6億度，入選了山東省儲能示范項目等等。
中國儲能是研究所成立的產(chǎn)業(yè)化公司，目前，已建成項目423兆瓦，在建的項目有5套900兆瓦，已簽訂協(xié)議的有20套4765兆瓦。
總結(jié)一下，第一、儲能是實現(xiàn)雙碳目標(biāo)和能源革命的關(guān)鍵支撐技術(shù)，已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面。
第二、壓縮空氣儲能是大規(guī)模長時間尺度的儲能技術(shù)，具有規(guī)模大、壽命長、成本低、綠色環(huán)保的優(yōu)勢，是物理儲能當(dāng)中的典型代表，規(guī)模等級和效率可以與抽水蓄能電站相媲美。
第三、壓縮空氣儲能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化在國內(nèi)取得了重要進(jìn)展，且發(fā)展很快，已經(jīng)具備了規(guī)?；l(fā)展的基礎(chǔ)，將對我們國家新型能源體系的構(gòu)建，以及能源革命的轉(zhuǎn)型作出重要貢獻(xiàn)。
以上是我匯報的全部內(nèi)容，謝謝！
