压缩空气储能技术与发展
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1.2.2 关键设备研发情况

压缩空气储能相关设备技术相对成熟,通过项目示范建设产业链形成一定基础。压缩空气储能技术的核心设备是压缩机、膨胀机和蓄热回热系统,均属于常用的工业设备,制造厂商包括沈阳鼓风机集团、陕西鼓风机集团、东方汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂等。尽管压缩空气储能循环与燃气轮机类似,但压缩机压缩比和膨胀机膨胀比均远高于常规燃气轮机的压缩机和透平机。首先,压缩机方面,现阶段100MW级压缩机基本可以实现国产化,但大规模压缩机的设计制造仍需技术研发,并且压缩机实现单机300MW级仍存在很大难度和瓶颈;其次,换热器对整个系统的效率影响较大,后续可研究通过提升蓄热回热系统的蓄热温度、换热效率,提升系统的整体效率;膨胀机也对系统效率有影响,大型化膨胀机研发难度相对较小,东方汽轮机有限公司为金坛项目研制了首台百兆瓦级膨胀机,哈尔滨汽轮机厂计划为乌兰察布10MW多源蓄热式压缩空气能量枢纽提供相应膨胀机。

压缩空气储能电站单机容量增加,并进一步提高能量效率,继续攻关大排量、高压力、高效率的压缩机和膨胀机,以及研究提高蓄热温度和回热温度等,是实现压缩空气储能技术规模化发展的必然要求。目前已投产的压缩空气电站装机容量为60MW(金坛)、开展带电调试单机容量为100MW(张北),100MW级压缩空气储能电站尚处于示范阶段,实现300MW级仍需进行设备研发、经验积累和技术迭代。中科院工程热物理研究所和能建数科集团将以肥城、应城为基础,开展300MW级压缩空气储能的技术研发和示范应用。中科院工程热物理研究所肥城300MW示范项目将于2024年投产发电,能建数科湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范项目已于2022年7月26日开工,也将于2024年投产发电。