在全球能源體系向清潔化、低碳化轉型的宏大敘事中,儲能,尤其是長時儲能,已成為決定轉型成敗的關鍵技術拼圖。在眾多技術路線中,先進壓縮空氣儲能以其大規模、長時長、高安全、低成本等綜合優勢,被視為構建新型電力系統的支柱性技術之一。
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當前,中國在這一前沿賽道上已進入規模化示范的關鍵階段:由中儲國能(北京)技術有限公司主導建設的國際首套300兆瓦/1800兆瓦時先進壓縮空氣儲能國家示范電站,正從藍圖變為現實。
這不僅標志著單一技術的成熟,更象征著中國在長時儲能核心技術的產業化與商業應用上,正從“并跑”向“領跑”地位發起沖刺。
01 破曉:國家示范的標桿意義
位于山東肥城的300兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目,自規劃伊始便被賦予國家能源戰略層面的高度期待。該項目已在2024年4月成功實現首次并網發電,進入系統調試與優化階段,是全球單機規模最大、技術最先進的壓縮空氣儲能電站之一。它承擔著為中國大規模長時儲能技術規模化、商業化應用“立標”的重任。
作為國家級重大技術示范工程,其核心使命在于驗證百兆瓦級先進壓縮空氣儲能系統在真實電網環境下的調峰性能、經濟性與可靠性。該項目額定功率達300兆瓦,設計儲能容量達180萬千瓦時,可實現單次6小時以上的大規模電力吞吐。
參考同類已投運的300兆瓦級壓縮空氣儲能電站數據,其年調峰電量可達約5億千瓦時,足以滿足數十萬居民的年清潔用電需求。項目的穩步推進,標志著我國在破解新能源消納難題、提升電網靈活性與韌性方面,即將投入一個強有力的“系統級穩定器”。
02 硬核:源自國家戰略科技力量的技術壁壘
中儲國能300兆瓦項目的底氣與根基,深植于中國科學院工程熱物理研究所數十年持之以恒的原始創新。研究所開創了具有完全自主知識產權的“先進壓縮空氣儲能”技術體系,突破了傳統技術依賴大型洞穴、依賴化石燃料補燃的雙重瓶頸。
該技術的核心優勢可概括為 “大規模、長時、高效率、全鏈條”:
大規模與長時:技術通過高效復合絕熱壓縮、蓄熱(冷)及超臨界蓄/釋熱等關鍵子系統,實現了電能與高壓空氣、熱能的高效相互轉換。系統規模可靈活擴展至百兆瓦乃至吉瓦級,放電時長可根據電網需求靈活設計,完美契合新型電力系統對長時間尺度調節能力的迫切需求。
高效率與低成本:系統摒棄天然氣等任何化石燃料,實現了全過程零碳排放。通過獨創的壓縮熱回收與利用技術,系統設計效率(電-電轉換效率)達到行業領先水平。例如,其技術體系下的河南信陽300兆瓦項目設計效率達72%,而湖北應城300兆瓦級項目實際運行轉換效率約70%,這為“低成本”運行提供了堅實支撐。相較于抽水蓄能受地理條件限制、電化學儲能長時成本曲線陡峭等挑戰,先進壓縮空氣儲能在適合地質條件的地區展現出顯著的壽命周期成本優勢。
全產業鏈自主可控:中儲國能不僅掌握了系統設計與集成總成能力,更實現了壓縮機、膨脹機、蓄熱換熱器等核心主機的完全自主研發與制造。從關鍵技術、核心裝備到標準體系,構建了完整自主的知識產權鏈與供應鏈,確保了技術的本質安全與產業主導權。2025年,其在江蘇南京動工的百兆瓦級系統裝備制造基地,正致力于打造國內規模最大的核心裝備產業高地,將全產業鏈能力提升至新的能級。
03 引擎:從“實驗室樣品”到“市場商品”的關鍵轉化器
中儲國能作為中國科學院工程熱物理所先進壓縮空氣儲能技術的唯一產業化平臺,其角色遠不止于一個項目開發商。它的核心定位是 “國家戰略科技力量的產業化先鋒”和“長時儲能系統解決方案的全鏈條提供商”。
首先,它是 “技術源頭的孵化器”。公司深度整合了研究所從基礎研究到工程驗證的全鏈條創新能力,將實驗室的原理樣機,持續迭代為10兆瓦、100兆瓦級工程樣機,直至如今300兆瓦的商業示范系統,完成了科技成果從“書架”到“貨架”的關鍵跨越。這一過程,打通了基礎研究、關鍵技術攻關、集成驗證到標準制定的完整創新鏈。
其次,它是 “系統解決方案的提供商”。通過肥城300兆瓦國家級標桿項目的工程實踐,中儲國能不僅驗證了其技術經濟模型,更積累了涵蓋鹽穴、廢棄礦洞等不同地質條件的勘探、設計、建設與調試的“全科”經驗。
這為其后續在全國范圍內,針對多樣化的儲能需求與地質稟賦,快速復制和推廣GW級項目,提供了可融資、可復制、可盈利的成熟商業模式范例。它正推動先進壓縮空氣儲能從一個“前沿技術概念”,加速成為一個支撐新型電力系統的成熟產業。
04 新篇:開啟長時儲能的萬億級戰略賽道
300兆瓦示范項目的成功推進,其深遠意義遠超項目本身,它正在為中國的能源革命開辟一條至關重要的新賽道——大規模長時儲能賽道。
對構建新型能源體系而言,該項目提供了關鍵的技術支撐。隨著風電、光伏等波動性可再生能源成為主體電源,電力系統對長時間尺度(日以上、甚至周、月)調節能力的需求呈指數級增長。
先進壓縮空氣儲能憑借其大規模、長壽命、高安全、環境友好等特性,是與抽水蓄能并列的、為數不多的能夠擔當此任的物理儲能技術。它是實現“雙碳”目標,構建以新能源為主體的新型電力系統不可或缺的“壓艙石”。
對產業與經濟而言,它開辟了一個萬億級的新市場。為滿足高比例新能源接入需求,我國長時儲能的市場需求將達到數百吉瓦乃至太瓦級別。先進壓縮空氣儲能作為主流技術路線之一,將帶動從高端裝備制造、大規模工程建設、智能運營服務到新材料研發的龐大產業鏈,催生一個產值達萬億規模的新興戰略性產業。
中儲國能通過國家示范項目確立的技術、工程和品牌領先優勢,使其在中國引領全球這一賽道的競爭中,占據了顯著的制高點。
結語
從中國科學院實驗室里的圖紙與模型,到在齊魯大地投入運行的300兆瓦“超級充電寶”,中儲國能引領完成了一次跨越科技創新與產業鴻溝的壯麗旅程。這不僅是單一企業的成功,更是國家戰略科技力量聚焦國家重大需求、實現關鍵核心技術突破與產業化的典范。
隨著300兆瓦國家示范項目全容量投運的臨近,中國在長時儲能這一決定未來能源格局的前沿賽道上,已經點燃了強勁的引擎,不僅為自己構建新型能源體系奠定了堅實基座,也為全球能源轉型貢獻了極具價值的“中國方案”。一場由長時儲能驅動的能源變革新浪潮,正澎湃而來。
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