中國儲能網(wǎng)訊：一直以來，中儲國能以壓縮空氣儲能系統(tǒng)的開拓者和引領(lǐng)者的姿態(tài)，在長時大規(guī)模物理儲能賽道上持續(xù)發(fā)揮領(lǐng)航者的作用。
2025年4月22日，全球最大105兆瓦2極高速大容量同步電動發(fā)電機——“儲龍105”正式發(fā)布。該產(chǎn)品擺脫了大功率同步電動發(fā)電機依賴進口的現(xiàn)狀，率先攻克了百兆瓦級電機“卡脖子”技術(shù)，已率先應(yīng)用于大規(guī)模壓縮空氣儲能系統(tǒng)中。
全球最大105 兆瓦2極同步高速大容量
電動發(fā)電機“儲龍 105”
“儲龍105”由中儲國能（北京）技術(shù)有限公司（以下簡稱“中儲國能”）與臥龍電氣南陽防爆集團股份有限公司聯(lián)合研制，填補了國內(nèi)百兆瓦級雙工況電機產(chǎn)品空白，對壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有劃時代的重大意義，堪稱綠色顛覆性技術(shù)。
這已不是中國壓縮空氣儲能技術(shù)第一次震驚世界了。從2009年提出全面革新的先進壓縮空氣儲能技術(shù)，到2013年國際首套先進蓄熱式壓縮空氣儲能系統(tǒng)正式面世；從1.5兆瓦到10兆瓦再到100兆瓦、300兆瓦，系統(tǒng)規(guī)模一次次提升，效率一次次突破極限，引領(lǐng)全球。
中儲國能總經(jīng)理紀(jì)律在接受《商學(xué)院》雜志訪談時表示，中國科學(xué)院工程熱物理研究所的先進壓縮空氣儲能技術(shù)，在2004年研發(fā)之初，就是為了適應(yīng)未來全球以新能源為主導(dǎo)的綠色能源發(fā)展路徑。中儲國能作為其產(chǎn)業(yè)化公司，將研究所的前沿高端技術(shù)成果進行轉(zhuǎn)化，使綠色低碳的新型儲能技術(shù)通過一座座電站，實現(xiàn)豐厚的社會價值與經(jīng)濟價值。
擁抱新型儲能技術(shù)
新型儲能行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)技術(shù)多元化特征
儲能是新型能源體系的關(guān)鍵支撐技術(shù)。目前，新型儲能技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)，技術(shù)路線“百花齊放”。
中國科學(xué)院工程熱物理研究所所長陳海生曾發(fā)文提到，相較于傳統(tǒng)的抽水蓄能，鋰離子電池、壓縮空氣儲能、液流電池、鈉離子電池、飛輪儲能等新型儲能，空氣儲能具有建設(shè)周期短、布局靈活、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，可在電力系統(tǒng)運行中發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、黑啟動、慣量響應(yīng)等多種功能。
“新型儲能行業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)出技術(shù)多元化的特征。”陳海生表示。
當(dāng)前，鋰離子電池在新型儲能中占比較高，非鋰儲能技術(shù)應(yīng)用逐漸增多，產(chǎn)業(yè)化進程加速；壓縮空氣儲能向更高功率規(guī)模等級方向加速發(fā)展，新增項目功率規(guī)模向300兆瓦級及以上發(fā)展，儲能時長從2小時、4小時至10小時發(fā)展；獨立飛輪儲能、重力儲能、液態(tài)金屬儲能等新技術(shù)也在落地實施，總體呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢。
在種類繁多的儲能技術(shù)當(dāng)中，壓縮空氣儲能作為大型儲能和長時儲能的代表，具有獨特的優(yōu)勢，表現(xiàn)在：能實現(xiàn)集中式、大規(guī)模儲能；系統(tǒng)壽命長達30—50年；機械式發(fā)電使得系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；壓縮空氣儲能本質(zhì)安全，無爆炸風(fēng)險。
而且，先進壓縮空氣儲能技術(shù)對環(huán)境友好，不燃燒化石燃料，無污染物排放，而經(jīng)過壓縮釋放的空氣因為需要除濕除塵，比自然界的空氣更為潔凈，在綠色低碳方面的優(yōu)勢非常明顯。
過去十幾年，我國壓縮空氣儲能的裝機規(guī)模已經(jīng)從千瓦級向兆瓦級、百兆瓦級發(fā)展，壓縮空氣儲能呈現(xiàn)快速產(chǎn)業(yè)化發(fā)展態(tài)勢，目前正逐步形成規(guī)模化建設(shè)應(yīng)用的新局面。
作為先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)的引領(lǐng)者，中儲國能在產(chǎn)業(yè)化運作過程中，無論是裝備制造還是上下游產(chǎn)業(yè)鏈打造方面，都提倡數(shù)字化、智能化、綠色化發(fā)展，力圖將壓縮空氣儲能打造成真正的綠色低碳高科技產(chǎn)業(yè)。
“空氣充電寶”
先進壓縮空氣儲能技術(shù)本身是長時大規(guī)模儲能的代表性技術(shù)之一
早在2004年，火電“大干快上”，中國可再生能源裝機占比不足1%之時，中國科學(xué)院工程熱物理研究所就啟動了先進壓縮空氣儲能相關(guān)研究。
經(jīng)過二十余年的技術(shù)攻關(guān)，中國壓縮空氣儲能技術(shù)從無到有地發(fā)展起來。2018年，中國科學(xué)院工程熱物理研究所百兆瓦級先進壓縮空氣儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司——中儲國能成立，將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，利用大自然中的空氣，打造了地表最強“充電寶”。
具體而言，壓縮空氣儲能就是將電能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能和一部分熱能進行存儲，是機械儲能的一種。
在電網(wǎng)電量富余時，電動機驅(qū)動多級壓縮機，將空氣壓縮并儲存到儲氣裝置，完成電能到空氣壓力能的轉(zhuǎn)換，過程中各級壓縮機的壓縮熱通過蓄熱器回收并儲存在蓄熱介質(zhì)中。
在電網(wǎng)需要電力時，將壓縮空氣從儲氣裝置釋放，通入多級膨脹機做功，完成空氣壓力能到電能的轉(zhuǎn)換，在此過程中，已儲存壓縮熱的蓄熱介質(zhì)通過透平膨脹機的級前換熱器，加熱膨脹機進口空氣。
據(jù)悉，中儲國能已具備1—300兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計、核心裝備制造、系統(tǒng)集成，以及電站投資和運營全套能力。
2013年，國際首套1.5兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)在河北廊坊落地，系統(tǒng)額定效率達52.1%。此后10兆瓦儲能項目、100兆瓦儲能項目、300兆瓦儲能項目等不斷落地，這些儲能系統(tǒng)建成時均為“國際首套”，達到世界領(lǐng)先水平，系統(tǒng)設(shè)計額定效率也一路提升至72.1%。
紀(jì)律表示，中儲國能專注的先進壓縮空氣儲能技術(shù)本身是長時大規(guī)模儲能的代表性技術(shù)之一，這決定了公司的原始基因，必然是符合“雙碳”目標(biāo)的。中儲國能對自身在新能源產(chǎn)業(yè)鏈中的定位，就是做大做強壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)，成為抽水蓄能之外的又一種長時儲能方式，對未來國家能源轉(zhuǎn)型將發(fā)揮更大作用。
一直以來，中儲國能以壓縮空氣儲能系統(tǒng)的開拓者和引領(lǐng)者的姿態(tài)，在長時大規(guī)模物理儲能賽道上持續(xù)發(fā)揮領(lǐng)航者的作用。
“然而，從技術(shù)成果到產(chǎn)業(yè)化，還需要腳踏實地的一步步走，我們正在全方位地打造更為專業(yè)化、數(shù)字化、智能化的商業(yè)電站、裝備制造基地，加速開展科技創(chuàng)新，為鞏固和實踐行業(yè)開拓者和引領(lǐng)者的地位而努力?！奔o(jì)律表示。
創(chuàng)“國際之最”
我國在新型壓縮空氣儲能領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平
實際上，傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能技術(shù)是1949年由德國工程師StalLaval提出，經(jīng)過國內(nèi)無數(shù)科研人員一次次的技術(shù)迭代，如今中國的新型壓縮空氣儲能技術(shù)已經(jīng)站在了世界之巔。
2024年4月底，山東肥城國際首套300兆瓦/1800兆瓦時先進壓縮空氣儲能國家示范電站首次并網(wǎng)發(fā)電成功。據(jù)了解，該電站由中儲國能公司投資建設(shè)，其在系統(tǒng)設(shè)計、裝備研制及工程實施等方面實現(xiàn)了十余項關(guān)鍵技術(shù)突破，創(chuàng)造了多項“國際之最”。
肥城 300 兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范電站
其中系統(tǒng)額定設(shè)計效率達72.1%，為全球最高；系統(tǒng)啟動時間最快，僅為6—8分鐘；變工況運行范圍最寬，約為40%～110%；單機功率達到300兆瓦級；系統(tǒng)單位成本最低；系統(tǒng)規(guī)模最大……
與此同時，研發(fā)團隊攻克了多級寬負荷壓縮機和多級高負荷透平膨脹機技術(shù)、高效超臨界蓄熱換熱器技術(shù)、系統(tǒng)全工況優(yōu)化設(shè)計與集成控制技術(shù)等全套300兆瓦先進壓縮空氣儲能核心技術(shù)，完成首臺/套300兆瓦級多級高負荷透平膨脹機、多級寬負荷組合式壓縮機和高效緊湊式蓄熱換熱器等系統(tǒng)核心裝備的設(shè)計和制造。
該電站系統(tǒng)設(shè)備單位成本較100兆瓦系統(tǒng)下降30%以上，系統(tǒng)裝備國產(chǎn)化率達100%，實現(xiàn)了完全自主可控。
紀(jì)律強調(diào)，這是目前國際上規(guī)模最大、效率最高、性能最優(yōu)、單位成本最低的新型壓縮空氣儲能電站，其建成進一步鞏固了我國在壓縮空氣儲能領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位，為該技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用打下了堅實基礎(chǔ)，樹立了行業(yè)里程碑。
項目建成后，山東肥城300兆瓦/1800兆瓦時先進壓縮空氣儲能電站可實現(xiàn)連續(xù)放電6小時，年發(fā)電約6億度，在用電高峰可為約20萬～30萬戶居民提供電力保障，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約18.9萬噸，減少二氧化碳排放約49萬噸。
我國在新型壓縮空氣儲能領(lǐng)域處于國際領(lǐng)先水平。以中國科學(xué)院工程熱物理研究所和中儲國能為代表的科研院所和產(chǎn)業(yè)化公司，將新型壓縮空氣儲能系統(tǒng)的各項參數(shù)、指標(biāo)，屢屢推向世界最高峰，在核心技術(shù)攻關(guān)、核心裝備研制等研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化進展方面，不斷刷新世界紀(jì)錄，科技創(chuàng)新的步伐也越走越快，處于行業(yè)引領(lǐng)地位。
迎接萬億市場
長時儲能將在儲能市場由“配角”變?yōu)椤爸鹘恰?/strong>
隨著中國在先進壓縮空氣儲能領(lǐng)域的突破式發(fā)展和基于全球的絕對領(lǐng)先優(yōu)勢，先進壓縮空氣儲能將迎來爆發(fā)式增長。
據(jù)華夏瓴投預(yù)測：2025年全球儲能需求為288吉瓦時；大型儲能需求2025年為76吉瓦時，2030年將超過130吉瓦時，2022年至2025年年復(fù)合增長率超過100%，是下一個萬億級的新興超級賽道。
可以看到，大規(guī)模儲能電站的需求規(guī)?？焖侔l(fā)展，長時儲能也必將在儲能市場由“配角”變?yōu)椤爸鹘恰?，在接下來的萬億儲能市場當(dāng)中，新型儲能還將呈現(xiàn)更多變化，為能源版圖添上一塊至關(guān)重要的拼圖。
陳海生提到，如今，新型儲能已成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要技術(shù)和基礎(chǔ)裝備，是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)的重要支撐，也是催生國內(nèi)能源新業(yè)態(tài)、搶占國際戰(zhàn)略新高地的重要領(lǐng)域，對構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，貫徹落實國家能源戰(zhàn)略具有重要意義。
在陳海生看來，當(dāng)前，面對新型電力系統(tǒng)高速發(fā)展態(tài)勢，我國新型儲能發(fā)展還面臨著技術(shù)、市場以及政策上的問題，一是技術(shù)水平尚不能滿足應(yīng)用要求；二是市場和價格機制尚不完善；三是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和行業(yè)規(guī)范不健全。
陳海生認(rèn)為，針對上述問題，應(yīng)立足我國新型儲能的發(fā)展實際，在技術(shù)創(chuàng)新與市場驅(qū)動兩個方面下功夫，促進新型儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)邁向更高水平。
一是強化新型儲能技術(shù)創(chuàng)新。持續(xù)推動新型儲能關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和系統(tǒng)集成示范，圍繞低成本、長壽命、高安全性、高效率的總體目標(biāo)，開展儲能關(guān)鍵材料、單元、模塊等的技術(shù)研究及系統(tǒng)應(yīng)用示范。構(gòu)建新型儲能科技創(chuàng)新與技術(shù)儲備體系，推動新型儲能先進技術(shù)創(chuàng)新中心、重點企業(yè)研發(fā)中心等創(chuàng)新載體建設(shè)。加強對新型儲能技術(shù)研發(fā)任務(wù)部署，集中攻克新型儲能的關(guān)鍵技術(shù)問題，逐步形成系統(tǒng)、完整的技術(shù)布局。
二是制定可持續(xù)的市場發(fā)展機制。國家層面需要進一步明確新型儲能行業(yè)的主體地位，完善新型儲能相關(guān)價格機制，營造有利于新型儲能行業(yè)發(fā)展的市場環(huán)境。加大支持新型儲能技術(shù)、裝備、制造等的政策力度，出臺支持新型儲能發(fā)展的財稅優(yōu)惠政策，增強新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈競爭力，在產(chǎn)、學(xué)、研、用等方面形成體系化的政策合力。產(chǎn)業(yè)層面，面向發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和負荷側(cè)等不同應(yīng)用場景，依托主管和行業(yè)機構(gòu)系統(tǒng)制定新型儲能技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，明確多元儲能技術(shù)的適用場景和價格機制。
三是健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范。加強新型儲能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作，推進新型儲能技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展，并加強與現(xiàn)行能源電力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)籌銜接。開展新型儲能檢測技術(shù)研究，開發(fā)專用測試技術(shù)和測試設(shè)備，構(gòu)建檢測認(rèn)證體系。加快構(gòu)建新型儲能行業(yè)全生命周期管理體系，保障新型儲能系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運行。
中儲國能迎接萬億儲能市場
? 中儲國能已具備 1-300 兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)的全方位能力,包括研發(fā)、設(shè)計、裝備制造、系統(tǒng)集成、電站投資和運營等。
? 壓縮空氣儲能具有集中式、大規(guī)模儲能能力，系統(tǒng)壽命長(30-50年)，本質(zhì)安全且無爆炸風(fēng)險，對環(huán)境友好，無污染物排放。
? 新型儲能發(fā)展面臨技術(shù)、市場和政策問題，需強化技術(shù)創(chuàng)新、制定可持續(xù)市場機制、健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，以推動新型儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)邁向更高水平。
