工程热物理所成功研制出首套单机功率超过100MW的压缩空气储能压缩机
2026-02-13
近日,中国科学院工程热物理研究所(以下简称“工程热物理所”)联合中储国能(北京)技术有限公司,成功研制出国际首套单机功率最大的压缩空气储能压缩机,该设备已通过具有中国合格评定国家认可委员会(CNAS)资质的第三方权威测试,多项核心性能指标达到国际领先水平,相关突破填补了全球超大型压缩空气储能压缩机领域的技术空白,为大规模储能技术发展提供关键支撑。

中国科学院工程热物理研究所储能研发中心压缩机研发负责人左志涛介绍,此次研制的压缩机创造了单机功率超过100兆瓦(MW)的新纪录,该压缩机最高排气压力达10.1MPa,最高功率101MW,变工况范围为38.7%-118.4%,最高排气压力下的效率为88.1%,达到国际领先水平。
相比以往全球同类主流设备,功率提升幅度超过100%,相当于一台设备可替代此前两台同类设备的工作效能,大幅提升了压缩空气储能系统的集成效率。意味着设备可灵活应对用电负荷的大幅波动,既能适配用电低谷时的低负荷储能需求,也能满足用电高峰前的高负荷快速储能需求,尤其适配风电、光伏等间歇性新能源的储能配套场景。
针对本次压缩机研发,研发团队重点突破了四大关键技术难题:一是总体设计及优化技术,实现了设备功率与效率的精准平衡;二是全三维流动优化技术,有效降低了空气压缩过程中的能耗,进一步提升了运行效率;三是长转子复杂轴系结构设计,解决了高压、高功率工况下设备稳定运行的难题,使设备故障率趋近于零;四是高效变工况控制技术,确保设备在宽负荷范围内均能保持稳定高效运行。
左志涛进一步表示,此次压缩机的多项技术突破,直接推动设备单位成本大幅降低——相较于以往同类设备,由于单机功率翻倍,单台设备可覆盖更大规模的储能需求,大幅减少了储能系统中压缩机的配置数量,同时高效的运行模式降低了设备的能耗成本和维护成本,综合测算单位储能成本可降低40%左右。
中国科学院工程热物理研究所从2005年起在国内最早开展压缩空气储能技术的研究。经过20余年的努力,原创提出了先进压缩空气储能新原理,突破了系统全工况设计、宽负荷压缩机、高效紧凑式换热器、高负荷膨胀机等关键技术;建成了涵盖“系统设计-关键部件-集成控制”完整的压缩空气储能研发设计体系;率先建成了1.5MW-10MW-100MW-300MW先进压缩空气储能国家示范项目。该压缩空气储能压缩机的成功研制,是世界压缩空气储能技术领域的重要里程碑,将推动压缩空气储能技术迈向新的台阶。
此次超百兆瓦压缩空气储能压缩机的研发工作,得到了中国科学院战略性先导科技专项(A类)、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金青年科学基金项目(A类)等多项国家级项目的支持,为研发工作的顺利推进提供了有力保障。