中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：一直以來(lái)，中儲(chǔ)國(guó)能以壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)拓者和引領(lǐng)者的姿態(tài)，在長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模物理儲(chǔ)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(dòng)發(fā)電機(jī)——“儲(chǔ)龍105”正式發(fā)布。該產(chǎn)品擺脫了大功率同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀，率先攻克了百兆瓦級(jí)電機(jī)“卡脖子”技術(shù)，已率先應(yīng)用于大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中。
全球最大105 兆瓦2極同步高速大容量
電動(dòng)發(fā)電機(jī)“儲(chǔ)龍 105”
“儲(chǔ)龍105”由中儲(chǔ)國(guó)能（北京）技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中儲(chǔ)國(guó)能”）與臥龍電氣南陽(yáng)防爆集團(tuán)股份有限公司聯(lián)合研制，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)百兆瓦級(jí)雙工況電機(jī)產(chǎn)品空白，對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有劃時(shí)代的重大意義，堪稱綠色顛覆性技術(shù)。
這已不是中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)第一次震驚世界了。從2009年提出全面革新的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，到2013年國(guó)際首套先進(jìn)蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)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(chǔ)國(guó)能總經(jīng)理紀(jì)律在接受《商學(xué)院》雜志訪談時(shí)表示，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，在2004年研發(fā)之初，就是為了適應(yīng)未來(lái)全球以新能源為主導(dǎo)的綠色能源發(fā)展路徑。中儲(chǔ)國(guó)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(jìn)行轉(zhuǎn)化，使綠色低碳的新型儲(chǔ)能技術(shù)通過(guò)一座座電站，實(shí)現(xiàn)豐厚的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
擁抱新型儲(chǔ)能技術(shù)
新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)技術(shù)多元化特征
儲(chǔ)能是新型能源體系的關(guān)鍵支撐技術(shù)。目前，新型儲(chǔ)能技術(shù)正在不斷涌現(xiàn)，技術(shù)路線“百花齊放”。
中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所所長(zhǎng)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(chǔ)能、液流電池、鈉離子電池、飛輪儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能，空氣儲(chǔ)能具有建設(shè)周期短、布局靈活、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，可在電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)揮調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、備用、黑啟動(dòng)、慣量響應(yīng)等多種功能。
“新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)出技術(shù)多元化的特征?！标惡Ｉ硎?。
當(dāng)前，鋰離子電池在新型儲(chǔ)能中占比較高，非鋰儲(chǔ)能技術(shù)應(yīng)用逐漸增多，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速；壓縮空氣儲(chǔ)能向更高功率規(guī)模等級(jí)方向加速發(fā)展，新增項(xiàng)目功率規(guī)模向300兆瓦級(jí)及以上發(fā)展，儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)從2小時(shí)、4小時(shí)至10小時(shí)發(fā)展；獨(dú)立飛輪儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液態(tài)金屬儲(chǔ)能等新技術(shù)也在落地實(shí)施，總體呈現(xiàn)多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)。
在種類繁多的儲(chǔ)能技術(shù)當(dāng)中，壓縮空氣儲(chǔ)能作為大型儲(chǔ)能和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的代表，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，表現(xiàn)在：能實(shí)現(xiàn)集中式、大規(guī)模儲(chǔ)能；系統(tǒng)壽命長(zhǎng)達(dá)30—50年；機(jī)械式發(fā)電使得系統(tǒng)穩(wěn)定可靠；壓縮空氣儲(chǔ)能本質(zhì)安全，無(wú)爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
而且，先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)環(huán)境友好，不燃燒化石燃料，無(wú)污染物排放，而經(jīng)過(guò)壓縮釋放的空氣因?yàn)樾枰凉癯龎m，比自然界的空氣更為潔凈，在綠色低碳方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯。
過(guò)去十幾年，我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)從千瓦級(jí)向兆瓦級(jí)、百兆瓦級(jí)發(fā)展，壓縮空氣儲(chǔ)能呈現(xiàn)快速產(chǎn)業(yè)化發(fā)展態(tài)勢(shì)，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(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的引領(lǐng)者，中儲(chǔ)國(guó)能在產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作過(guò)程中，無(wú)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(chǔ)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(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)本身是長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)能的代表性技術(shù)之一
早在2004年，火電“大干快上”，中國(guó)可再生能源裝機(jī)占比不足1%之時(shí)，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所就啟動(dòng)了先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能相關(guān)研究。
經(jīng)過(guò)二十余年的技術(shù)攻關(guān)，中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)從無(wú)到有地發(fā)展起來(lái)。2018年，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所百兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司——中儲(chǔ)國(guó)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(qiáng)“充電寶”。
具體而言，壓縮空氣儲(chǔ)能就是將電能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能和一部分熱能進(jìn)行存儲(chǔ)，是機(jī)械儲(chǔ)能的一種。
在電網(wǎng)電量富余時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)多級(jí)壓縮機(jī)，將空氣壓縮并儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣裝置，完成電能到空氣壓力能的轉(zhuǎn)換，過(guò)程中各級(jí)壓縮機(jī)的壓縮熱通過(guò)蓄熱器回收并儲(chǔ)存在蓄熱介質(zhì)中。
在電網(wǎng)需要電力時(shí)，將壓縮空氣從儲(chǔ)氣裝置釋放，通入多級(jí)膨脹機(jī)做功，完成空氣壓力能到電能的轉(zhuǎn)換，在此過(guò)程中，已儲(chǔ)存壓縮熱的蓄熱介質(zhì)通過(guò)透平膨脹機(jī)的級(jí)前換熱器，加熱膨脹機(jī)進(jìn)口空氣。
據(jù)悉，中儲(chǔ)國(guó)能已具備1—300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計(jì)、核心裝備制造、系統(tǒng)集成，以及電站投資和運(yùn)營(yíng)全套能力。
2013年，國(guó)際首套1.5兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)在河北廊坊落地，系統(tǒng)額定效率達(dá)52.1%。此后10兆瓦儲(chǔ)能項(xiàng)目、100兆瓦儲(chǔ)能項(xiàng)目、300兆瓦儲(chǔ)能項(xiàng)目等不斷落地，這些儲(chǔ)能系統(tǒng)建成時(shí)均為“國(guó)際首套”，達(dá)到世界領(lǐng)先水平，系統(tǒng)設(shè)計(jì)額定效率也一路提升至72.1%。
紀(jì)律表示，中儲(chǔ)國(guó)能專注的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)本身是長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)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(chǔ)國(guó)能對(duì)自身在新能源產(chǎn)業(yè)鏈中的定位，就是做大做強(qiáng)壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)，成為抽水蓄能之外的又一種長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方式，對(duì)未來(lái)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型將發(fā)揮更大作用。
一直以來(lái)，中儲(chǔ)國(guó)能以壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)拓者和引領(lǐng)者的姿態(tài)，在長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模物理儲(chǔ)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(shí)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(kāi)展科技創(chuàng)新，為鞏固和實(shí)踐行業(yè)開(kāi)拓者和引領(lǐng)者的地位而努力。”紀(jì)律表示。
創(chuàng)“國(guó)際之最”
我國(guó)在新型壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先水平
實(shí)際上，傳統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)是1949年由德國(guó)工程師StalLaval提出，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)無(wú)數(shù)科研人員一次次的技術(shù)迭代，如今中國(guó)的新型壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)站在了世界之巔。
2024年4月底，山東肥城國(guó)際首套300兆瓦/1800兆瓦時(shí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)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(chǔ)國(guó)能公司投資建設(shè)，其在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、裝備研制及工程實(shí)施等方面實(shí)現(xiàn)了十余項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破，創(chuàng)造了多項(xiàng)“國(guó)際之最”。
肥城 300 兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范電站
其中系統(tǒng)額定設(shè)計(jì)效率達(dá)72.1%，為全球最高；系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間最快，僅為6—8分鐘；變工況運(yùn)行范圍最寬，約為40%～110%；單機(jī)功率達(dá)到300兆瓦級(jí)；系統(tǒng)單位成本最低；系統(tǒng)規(guī)模最大……
與此同時(shí)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了多級(jí)寬負(fù)荷壓縮機(jī)和多級(jí)高負(fù)荷透平膨脹機(jī)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(jì)與集成控制技術(shù)等全套300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能核心技術(shù)，完成首臺(tái)/套300兆瓦級(jí)多級(jí)高負(fù)荷透平膨脹機(jī)、多級(jí)寬負(fù)荷組合式壓縮機(jī)和高效緊湊式蓄熱換熱器等系統(tǒng)核心裝備的設(shè)計(jì)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(guó)產(chǎn)化率達(dá)100%，實(shí)現(xiàn)了完全自主可控。
紀(jì)律強(qiáng)調(diào)，這是目前國(guó)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(chǔ)能電站，其建成進(jìn)一步鞏固了我國(guó)在壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域的國(guó)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，樹(shù)立了行業(yè)里程碑。
項(xiàng)目建成后，山東肥城300兆瓦/1800兆瓦時(shí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能電站可實(shí)現(xiàn)連續(xù)放電6小時(shí)，年發(fā)電約6億度，在用電高峰可為約20萬(wàn)～30萬(wàn)戶居民提供電力保障，每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約18.9萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放約49萬(wàn)噸。
我國(guó)在新型壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域處于國(guó)際領(lǐng)先水平。以中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所和中儲(chǔ)國(guó)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(chǔ)能系統(tǒng)的各項(xiàng)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(jìn)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(wàn)億市場(chǎng)
長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能將在儲(chǔ)能市場(chǎng)由“配角”變?yōu)椤爸鹘恰?/strong>
隨著中國(guó)在先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域的突破式發(fā)展和基于全球的絕對(duì)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
據(jù)華夏瓴投預(yù)測(cè)：2025年全球儲(chǔ)能需求為288吉瓦時(shí)；大型儲(chǔ)能需求2025年為76吉瓦時(shí)，2030年將超過(guò)130吉瓦時(shí)，2022年至2025年年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)100%，是下一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的新興超級(jí)賽道。
可以看到，大規(guī)模儲(chǔ)能電站的需求規(guī)?？焖侔l(fā)展，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能也必將在儲(chǔ)能市場(chǎng)由“配角”變?yōu)椤爸鹘恰?，在接下?lái)的萬(wàn)億儲(chǔ)能市場(chǎng)當(dāng)中，新型儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要支撐，也是催生國(guó)內(nèi)能源新業(yè)態(tài)、搶占國(guó)際戰(zhàn)略新高地的重要領(lǐng)域，對(duì)構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系，貫徹落實(shí)國(guó)家能源戰(zhàn)略具有重要意義。
在陳海生看來(lái)，當(dāng)前，面對(duì)新型電力系統(tǒng)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)，我國(guó)新型儲(chǔ)能發(fā)展還面臨著技術(shù)、市場(chǎng)以及政策上的問(wèn)題，一是技術(shù)水平尚不能滿足應(yīng)用要求；二是市場(chǎng)和價(jià)格機(jī)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(duì)上述問(wèn)題，應(yīng)立足我國(guó)新型儲(chǔ)能的發(fā)展實(shí)際，在技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方面下功夫，促進(jìn)新型儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)邁向更高水平。
一是強(qiáng)化新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新。持續(xù)推動(dòng)新型儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和系統(tǒng)集成示范，圍繞低成本、長(zhǎng)壽命、高安全性、高效率的總體目標(biāo)，開(kāi)展儲(chǔ)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(chǔ)能科技創(chuàng)新與技術(shù)儲(chǔ)備體系，推動(dòng)新型儲(chǔ)能先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新中心、重點(diǎn)企業(yè)研發(fā)中心等創(chuàng)新載體建設(shè)。加強(qiáng)對(duì)新型儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)任務(wù)部署，集中攻克新型儲(chǔ)能的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)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(chǎng)發(fā)展機(jī)制。國(guó)家層面需要進(jìn)一步明確新型儲(chǔ)能行業(yè)的主體地位，完善新型儲(chǔ)能相關(guān)價(jià)格機(jī)制，營(yíng)造有利于新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境。加大支持新型儲(chǔ)能技術(shù)、裝備、制造等的政策力度，出臺(tái)支持新型儲(chǔ)能發(fā)展的財(cái)稅優(yōu)惠政策，增強(qiáng)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈競(jìng)爭(zhēng)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(fù)荷側(cè)等不同應(yīng)用場(chǎng)景，依托主管和行業(yè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)制定新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，明確多元儲(chǔ)能技術(shù)的適用場(chǎng)景和價(jià)格機(jī)制。
三是健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范。加強(qiáng)新型儲(chǔ)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作，推進(jìn)新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同發(fā)展，并加強(qiáng)與現(xiàn)行能源電力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)籌銜接。開(kāi)展新型儲(chǔ)能檢測(cè)技術(shù)研究，開(kāi)發(fā)專用測(cè)試技術(shù)和測(cè)試設(shè)備，構(gòu)建檢測(cè)認(rèn)證體系。加快構(gòu)建新型儲(chǔ)能行業(yè)全生命周期管理體系，保障新型儲(chǔ)能系統(tǒng)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
中儲(chǔ)國(guó)能迎接萬(wàn)億儲(chǔ)能市場(chǎng)
? 中儲(chǔ)國(guó)能已具備 1-300 兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的全方位能力,包括研發(fā)、設(shè)計(jì)、裝備制造、系統(tǒng)集成、電站投資和運(yùn)營(yíng)等。
? 壓縮空氣儲(chǔ)能具有集中式、大規(guī)模儲(chǔ)能能力，系統(tǒng)壽命長(zhǎng)(30-50年)，本質(zhì)安全且無(wú)爆炸風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)環(huán)境友好，無(wú)污染物排放。
? 新型儲(chǔ)能發(fā)展面臨技術(shù)、市場(chǎng)和政策問(wèn)題，需強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新、制定可持續(xù)市場(chǎng)機(jī)制、健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，以推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)邁向更高水平。
