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。

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300MW级的单机大跨越

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 早的研发团队以系统简约、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企业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，不得不说这是一个非 常 具有前瞻性的举动。

但这并非是一个不切实际的想法。

事实证明，中国能建大力发展以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；二是能显著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型升级，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级商业化示范工程正式启动工程建设。

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，开始转入设备安装新阶段。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，是目前在建项目中规模最 大的，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。

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核心装备的重大突破

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

8月23日，湖北应城300MW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类产品国际先进水平，电机功率范围涵盖20~150MW，电压等级10~15.75kV，能够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

9月20日，为该项目量身定制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，8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。

能建数科在非补燃技术研发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。

▲湖北应城储换热球罐安装现场

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，我们必须由12位技术精湛的焊接工程师同时施焊，才能保证焊接平衡。”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实现了自主化设计和国产化制造的一个个重大突破，填补了这一领域的多项空白。

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开放为基，打造生态

要真正把一个产业做好，就必须要打造一个健全、高效、健康的产业生态系统。

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”，共同发展高效、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，加速推动全产业链的协同创新发展。

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更多的工程实践，更快的技术迭代

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”“电力系统安全运行的稳定器”“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。

▲湖北应城300MW级压缩空气储能示范电站

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。

▲甘肃酒泉300MW人工硐室型压缩空气储能示范工程效果图

以正在建设的甘肃酒泉人工硐室型300MW压缩空气储能电站示范工程为例，该项目在全球首   个全面采用人工硐室储气技术，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。