【壓縮機(jī)網(wǎng)】近日，中科院工程熱物理所研究員陳海生團(tuán)隊(duì)完成了100兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)膨脹機(jī)的集成測(cè)試，各項(xiàng)結(jié)果全部合格，達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。這一進(jìn)展是該團(tuán)隊(duì)研制國(guó)際首臺(tái)100兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)樣機(jī)的重要一步。

　　

（國(guó)際首臺(tái)100兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)膨脹機(jī)）

 

　　壓縮空氣儲(chǔ)能的技術(shù)原理是在用電低谷時(shí)，將空氣壓縮儲(chǔ)存于儲(chǔ)氣室中，使電能轉(zhuǎn)化為空氣能存儲(chǔ)起來；在用電高峰時(shí)釋放高壓空氣進(jìn)入燃燒室，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ拇笠?guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。但是，傳統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)存在依賴儲(chǔ)氣洞穴、依賴化石燃料以及系統(tǒng)效率較低等瓶頸問題。

 

　　針對(duì)這些問題，陳海生團(tuán)隊(duì)提出先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)——采用壓縮空氣液化儲(chǔ)存或高壓氣態(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣裝置中，擺脫了對(duì)儲(chǔ)氣洞穴的依賴；通過蓄熱技術(shù)回收利用氣體壓縮過程會(huì)產(chǎn)生的熱量，不必燃燒化石燃料提供熱量；通過高效的壓縮、膨脹、超臨界蓄熱及換熱，大大提升整體系統(tǒng)效率。

 

　　這其中，膨脹機(jī)是壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)做功發(fā)電的關(guān)鍵核心部件，是系統(tǒng)研發(fā)的最大難點(diǎn)之一，具有負(fù)荷高、流量大、流動(dòng)傳熱耦合復(fù)雜、變工況調(diào)控難度大等技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過多年努力，研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后攻克了多級(jí)膨脹機(jī)全三維設(shè)計(jì)、復(fù)雜軸系結(jié)構(gòu)、變工況調(diào)節(jié)與控制等關(guān)鍵技術(shù)，研制出國(guó)際首臺(tái)100兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)多級(jí)高負(fù)荷膨脹機(jī)，具有集成度高、效率高及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

　　中科院工程熱物理所是國(guó)內(nèi)最早開展壓縮空氣儲(chǔ)能研究的機(jī)構(gòu)，此前，陳海生團(tuán)隊(duì)曾在2013年和2016年建成國(guó)際首個(gè)1.5兆瓦級(jí)和10兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。

 

　　其中，10兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范系統(tǒng)效率達(dá)到60%，是目前全球效率最高的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模越大、效率越高、成本越低。陳海生告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，100兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能樣機(jī)建成后，額定效率將達(dá)到70%左右。

 

　　據(jù)悉，目前世界上有兩座百兆瓦級(jí)商業(yè)運(yùn)行的壓縮空氣儲(chǔ)能電站，都采用燃燒天然氣的傳統(tǒng)技術(shù)路線。中科院工程熱物理所示范項(xiàng)目建成后，將成為國(guó)際上效率最高、技術(shù)最先進(jìn)的百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站。

 

來源：能源盒子 國(guó)際新能源網(wǎng)