20年磨一剑,地表最强“空气充电宝”来了

作者: 陈欢欢

来源: 中国科学报

发布日期: 2024-05-06 17:00:51

中国科学院研发的300兆瓦先进压缩空气储能国家示范电站在山东肥城首次并网发电成功,标志着我国在压缩空气储能技术领域取得了重大突破,成为国际上规模最大、效率最高、性能最优、成本最低的新型压缩空气储能电站。

20年磨一剑,地表最强“空气充电宝”来了。手机没电了需要充电宝,电网没电了怎么办?在各种储能技术中,有一种“空气充电宝”——压缩空气储能技术,近年来发展势头极为迅猛。4月30日,中国科学院研发的国际首套300兆瓦先进压缩空气储能国家示范电站在山东肥城首次并网发电成功。这是目前国际上规模最大、效率最高、性能最优、成本最低的新型压缩空气储能电站。这一技术虽然起源于国外,但在我国得到了发扬光大。

从各项技术指标上看,目前可谓“地表最强”。

早在2004年,中国科学院工程热物理研究所就开始了储能相关研究。那时正是火电“大干快上”的时代,可再生能源装机占比不足1%。谁能想到能源格局未来会发生变化。说起储能,大家觉得过于冷门,但中国科学院的使命是创新为民,不仅要努力满足当下的需求,也要前瞻思考未来的需要。工程热物理所坚信储能技术值得投入。

2009年,工程热物理所提出全面革新的先进压缩空气储能技术——系统效率达70%以上,且不需要额外燃料,实现零排放。这一技术飞跃的重要基础来自中国科学院对叶轮机械的深厚研究。工程热物理所创始人吴仲华先生是国际公认的“叶轮机械先锋”,而压缩空气储能系统的关键正是叶轮机械的高效运转。先进压缩空气储能技术最大的变数在于从根本上抛弃了燃气轮机,转而利用压缩机、膨胀机和蓄冷蓄热技术,实现高效发电。

2021年,国际首套百兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目在张家口顺利并网,发电效率达到70.4%。经过进一步技术创新,山东肥城300兆瓦示范电站“更上一层楼”,设计效率达72.1%,与储能技术的“老大哥”——抽水蓄能相当,成本也更具竞争力。年发电量约6亿度,每年可节约标准煤约18.9万吨,减少二氧化碳排放约49万吨。

要攻克硬科技,还必须有建制化的团队。作为一项多学科交叉的系统工程,先进压缩空气储能系统的每项关键技术都需要大平台、长时间、大强度的稳定支持。储能研发中心现有职工学生200余人,十多年来,大家为了项目“逐风而居”“餐风饮露”。2023年,半数以上职工出差超过100天,还有几人超过300天。但团队成立至今,核心成员一个都没离开,他们说:“能坚持深入干一件事,实现自己的理想,很幸福。”

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