世界首台（套）300MW级压气储能电站成功并网 分享长时储能发展机遇

4月9日，由中国能建数科集团(以下简称“数科集团”)和国网湖北综能共同投资的世界首台(套)300MW级压气储能电站——湖北应城300MW/1500MWh压气储能电站示范工程(以下简称“应城项目”)首次并网一次成功，标志着全球压气储能电站由此迈入“300MW级”单机商业化新时代。

“应城项目在压气储能领域创造了单机功率、储能规模、转换效率3项世界领先;打造了压气储能系统示范、核心装备自主化示范、绿色低碳先进技术示范、精品工程示范、全产业链全过程数智化示范、盐穴综合利用成套技术示范6个行业示范，以及数十项国际首创、首次突破，核心技术装备实现100%国产化。”数科集团党委书记、董事长万明忠表示，应城项目成功并网发电，实现了行业从“0到1”的重大突破，验证了大容量、高效率、超长时《中国能建压气储能系统解决方案》的可靠性、创新性和领先性，彰显全球领跑地位。数科集团统筹推动“科技创新+工程化实践”双向发力，以培育和打造新质生产力为战略着力点，持续引领我国新型长时压气储能工程化水平再攀新高峰。

走在世界前列，打造压气储能电站标杆

应城项目位于湖北省应城市，利用云应地区废弃盐矿洞穴为储气库，打造一个超级“充电宝”——单机功率达300MW级，储能容量达1500MWh，系统转换效率约70%，每天蓄能8小时、释能5小时，年均发电约5亿千瓦时，相当于以空气为介质，转化的电量可以满足75万居民一年的用电需求，可有效应对新能源发电的波动性、间歇性和随机性，为湖北省电网安全稳定运行和省内新能源消纳发挥重要作用。

压气储能的原理是利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，将其储藏在高压密封设施内，在用电高峰释放出来驱动膨胀机带动发电机发电。近年来，我国压气储能产业化进程明显加速，相关技术经历了从无到有、从弱到强、从跟跑到领跑的发展转变，国内1.5MW、10MW 、100MW级压气储能项目陆续投运且规模持续“升级”，研发及产业化进程已处于国际领先地位。

中国能建率先开展规模为300MW级压气蓄能，是基于怎样的考虑?“该规模与目前我国电源主力装机结构的火电机组容量相近，在逐步实现对现有燃煤机组替代中，发电机、厂房、外送等资源可继续利用。”万明忠表示，按照既往经验，推进300MW、600MW、1000MW各级机组稳步发展，符合电力技术的升级规律，将是我国压气蓄能产业快速发展的有效路径。

“作为国家能源电力和基础设施建设的‘排头兵’，中国能建聚力研发推广压气储能系统解决方案是为构建新型电力系统而进行的一项重大工程化实践。”万明忠指出，中国能建承担了我国90%以上的电力勘测、设计、科研和行业标准制定任务，全环节具备“硬核”专业能力。而压气储能的发电原理和各分系统与火电相似，只是将燃料从“燃煤”变成“高压空气”，技术资源可快速切换到压气储能领域。

“目前世界上大部分已投运的盐穴型压气储能电站都需要烧煤或天然气来加热空气，这个过程叫做‘补燃’，不可避免会产生污染排放以及造成压缩热的损失。该项目利用‘非补燃’技术，将空气压缩过程中产生的热量进行回收再利用，没有任何燃烧、排放，集全绿色、非补燃、高效率、低成本于一体，将成为世界压气储能电站的标杆。” 万明忠说。

聚合尖端力量，勇当产业链“链长”

成功并网的背后是数科集团在自主创新方面的不懈探索。

地上工程决定好坏，地下工程决定成败，深地储气库是压气储能工程的决定性因素。据悉，应城项目盐穴储气库地质条件复杂，大口径注采井钻完井难度大。数科集团深地技术科研团队与中科院武汉岩土所杨春和院士团队、中石油系统内多个单位深度协同，经过联合技术攻关与实验论证，不断优化盐穴利用方案、钻井工程系统方案，成功攻克复杂盐穴空间高效利用成套技术、数智化选址技术，掌握国际首创技术、制定行业标准20余项，打造了一系列国际尖端技术和配套产品包。尤其是，在世界范围内首次成功应用盐穴沉渣空间储气，首创国内最大口径注采井方案，大幅提高了盐穴空腔利用率和注采井的注采气量，也降低了工程造价和缩短了建设工期。

压气储能是一项多学科交叉、多过程耦合的系统工程，在压缩膨胀设备、储换热及发电机等核心装备上存在较高技术壁垒。“我们围绕大功率、大容量、长时储能空气压缩/膨胀机组工艺设计、材料研发、快速加载控制策略等‘卡脖子’问题，攻克了大型轴向进气、下排气、宽负荷工况频繁启停的轴流压缩机关键技术，提出了压缩机组轴流+离心的配置方案。研制了世界首台容量最大、性能最优的非补燃式压缩空气膨胀机设备，填补了国内空白。”万明忠表示，中国能建始终坚持“战略是引擎、科研是先导、设计是龙头、设备是关键、建设是基础、数智是基座”的工作方针，以系统观念、工程化思维谋篇布局，勇当产业链链长，联合行业领军企业、装备龙头企业，以及高校、科研院所紧密合作，打造产业创新生态，发挥“研投建营数”一体化优势，矢志锻造全世界最好的压气储能系统，带动全球压气储能产业蓬勃发展。

科技创新能力有目共睹。应城项目入选国家级第三批能源领域首台(套)重大技术装备、新型储能试点示范项目、绿色低碳先进技术示范项目，储能系统膨胀机、压缩机被评为2023年能源行业十大科技创新成果。万明忠指出，中国能建秉持“全自主化、全产业链、全国产化、全开放式”合作理念，形成了一套技术自主可控、全产业链高效协同、兼顾效率和投资的大规模压气储能的“能建方案”。

规模化进程提速，分享长时储能发展机遇

随着可再生能源渗透率逐步提升，光伏和风电等可再生能源发电“时间+空间”错配问题愈发凸显，进一步催生电力系统的长时储能调度需求。

在碳达峰碳中和背景下，新能源装机及发电量占比将大幅提升。长时储能作为支撑新型电力系统构建、实现“双碳”目标的“压舱石”“稳定器”，是碳中和时代的必然选择。压气储能是一项能够对标抽水蓄能的长时物理储能技术。相对于后者，压气储能具有环境友好、建设周期短、选址灵活等特点。其建设周期为2年左右，远低于抽水蓄能6—8年，可利用自然盐穴、人工硐室、废弃洞穴进行选址储气，便于在负荷中心、风光大基地附近布局，可与分布式新能源紧密结合，尤其是在沙戈荒地区可形成对抽水蓄能的有益补充或部分替代。

万明忠指出，中国能建率先开展300MW级压气储能技术攻关和工程化布局，实现了行业从“0到1”的工程化突破，正加速迈向“1到100”产业化跃升。

“我们围绕沙戈荒、海上风电、风光储等大型新能源基地，广泛布局了一大批压气储能项目，正在开发和建设的项目有50余个。”万明忠介绍，下一步，数科集团将在示范工程带动下，着眼电网侧储能、负荷侧储能、新能源基地绿电外送、火电低碳改造、深地空间综合利用等应用场景，持续推动压气储能向更大容量、更高效率、更长时方向进行技术革新和工程化落地，进一步促进“科创+产业”加速融合，带动万亿级规模增量市场。