中國能建引領全球壓氣儲能電站步入“300MW級”單機商業化新階段

4月9日，世界首座300MW級壓氣儲能電站——湖北應城300MW/1500MWh壓氣儲能電站示范工程（簡稱“應城項目”）順利并網，這標志著全球壓氣儲能事業步入“300MW級”單機商業化時代。

應城項目在壓氣儲能領域創下了三項世界之最：單機功率最大、儲能規模最大、轉換效率最高。同時，它還打造了六大行業示范：壓氣儲能系統示范、核心裝備自主化示范、綠色低碳先進技術示范、精品工程示范、全產業鏈全過程數智化示范、鹽穴綜合利用成套技術示范，以及多項國際首創、首次突破，核心技術裝備實現100%國產化。

據數科集團黨委書記、董事長萬明忠介紹，應城項目的成功并網發電，實現了行業從“0到1”的重大突破，驗證了大容量、高效率、超長時《中國能建壓氣儲能系統解決方案》的可靠性、創新性和領先性，彰顯了全球領跑地位。數科集團正通過“科技創新+工程化實踐”雙管齊下，以培育和打造新質生產力為戰略重點，持續引領我國新型長時壓氣儲能工程化水平再上新臺階。

應城項目坐落于湖北應城市，利用廢棄鹽礦洞穴作為儲氣庫，打造出一個超級“充電寶”——單機功率高達300兆瓦級，儲能容量達到1500兆瓦時，系統轉換效率約70%，每天蓄能8小時、釋能5小時，年均發電量約5億千瓦時，相當于以空氣為介質，轉化的電量足以滿足75萬居民一年的用電需求，能夠有效應對新能源發電的波動性、間歇性和隨機性，為湖北省電網安全穩定運行和省內新能源消納提供有力支持。

壓氣儲能的工作原理是利用電網負荷低谷時的剩余電力壓縮空氣，儲存至高壓密閉設備中，然后在用電高峰期釋放出來驅動膨脹機帶動發電機發電。近年來，我國壓氣儲能產業化進程顯著加快，相關技術已經實現從無到有、從弱到強、從跟隨到領先的跨越式發展，國內1.5MW、10MW、100MW級壓氣儲能項目相繼投運且規模不斷擴大，研發及產業化進程已處于國際領先地位。

中國能建為何選擇率先開展300MW級壓氣蓄能呢？萬明忠解釋道，這個規模與我國電源主力裝機結構中的火電機組容量相當，在逐步取代現有的燃煤機組過程中，發電機、廠房、外送等資源都可以得到充分利用。他認為，按照以往經驗，穩步推進300MW、600MW、1000MW各級機組的發展，符合電力技術的升級規律，將成為我國壓氣蓄能產業快速發展的有效途徑。

作為國家能源電力和基礎設施建設的“排頭兵”，中國能建致力于研發和推廣壓氣儲能系統解決方案，旨在構建新型電力系統。萬明忠強調，中國能建承擔了我國90%以上的電力勘測、設計、科研和行業標準制定任務，擁有全環節的專業實力。由于壓氣儲能的發電原理和各分系統與火電相似，只需將燃料從“燃煤”改為“高壓空氣”，技術資源便可迅速轉移到壓氣儲能領域。

“當前，全球大多數運行中的鹽穴型壓氣儲能電站皆需通過燃燒煤炭或天然氣來熱化空氣，即所謂的“補燃”，這無疑導致了污染物的排放和壓縮熱的浪費。而本項目采用“非補燃”技術，實現空氣壓縮過程中產生熱量的有效回收，無燃燒、無排放，真正實現環保、高效、經濟一體化?！?萬明忠如是說。

項目成功并網，離不開數科集團對自主創新之路的執著追求。

地下工程是成敗之關鍵，影響巨大。以應城項目鹽穴儲氣庫為例，其地質條件復雜，大口徑注采井鉆完井難度極大。數科集團深地技術科研團隊與中科院武漢巖土所楊春和院士團隊、中石油系統內多家單位緊密協作，歷經聯合技術攻關與實驗驗證，不斷優化鹽穴利用方案、鉆井工程系統方案，成功破解復雜鹽穴空間高效利用成套技術、數智化選址技術，掌握國際首創技術、制定行業標準20余項，打造了一系列國際領先技術和配套產品包。特別值得一提的是，項目首次成功運用鹽穴沉渣空間儲氣，首創國內最大口徑注采井方案，顯著提升了鹽穴空腔利用率和注采井的注采氣量，同時降低了工程造價和縮短了建設周期。

壓氣儲能涉及眾多學科交叉、過程耦合，核心裝備如壓縮膨脹設備、儲換熱及發電機等具有極高的技術門檻?！搬槍Υ蠊β?、大容量、長時儲能空氣壓縮/膨脹機組工藝設計、材料研發、快速加載控制策略等難題，我們成功突破大型軸向進氣、下排氣、寬負荷工況頻繁啟停的軸流壓縮機關鍵技術，提出了壓縮機組軸流+離心的配置方案。研制出世界首臺容量最大、性能最優的非補燃式壓縮空氣膨脹機設備，填補了國內空白?！比f明忠表示，中國能建始終遵循“戰略是引擎、科研是先導、設計是龍頭、設備是關鍵、建設是基礎、數智是基座”的工作原則，以系統觀念、工程化思維布局，勇擔產業鏈鏈長角色，攜手行業領軍企業、裝備龍頭企業，以及高校、科研院所共同構建產業創新生態，充分發揮“研投建營數”一體化優勢，致力于打造全球頂尖的壓氣儲能系統，推動全球壓氣儲能產業繁榮發展。

科技創新實力備受矚目。應城項目榮獲國家級第三批能源領域首臺（套）重大技術裝備、新型儲能試點示范項目、綠色低碳先進技術示范項目稱號，儲能系統膨脹機、壓縮機更被評為2023年能源行業十大科技創新成果。萬明忠強調，中國能建秉承“全自主化、全產業鏈、全國產化、全開放式”合作理念，形成了一套技術自主可控、全產業鏈高效協同、兼顧效率和投資的大規模壓氣儲能的“能建方案”。

隨著可再生能源滲透率逐步提升，光伏和風電等可再生能源發電“時間+空間”錯配問題愈發凸顯，進一步催生電力系統的長時儲能調度需求。

在碳達峰碳中和背景下，新能源裝機及發電量占比將大幅提升。長時儲能作為支撐新型電力系統構建、實現“雙碳”目標的“壓艙石”“穩定器”，是碳中和時代的必然呼喚。壓氣儲能是一項能夠對標抽水蓄能的長時物理儲能技術。相對于后者，壓氣儲能具有環境友好、建設周期短、選址靈活等特點。其建設周期為2年左右，遠低于抽水蓄能6—8年，可利用自然鹽穴、人工硐室、廢棄洞穴進行選址儲氣，便于在負荷中心、風光大基地附近布局，可與分布式新能源緊密結合，尤其是在沙戈荒地區可形成對抽水蓄能的有益補充或部分替代。

萬明忠指出，中國能建率先開展300MW級壓氣儲能技術攻關和工程化布局，實現了行業從“0到1”的工程化突破，正加速邁向“1到100”產業化躍升。

“我們圍繞沙戈荒、海上風電、風光儲等大型新能源基地，廣泛布局了一大批壓氣儲能項目，正在開發和建設的項目有50余個?！比f明忠介紹，下一步，數科集團將在示范工程帶動下，著眼電網側儲能、負荷側儲能、新能源基地綠電外送、火電低碳改造、深地空間綜合利用等應用場景，持續推動壓氣儲能向更大容量、更高效率、更長時方向進行技術革新和工程化落地，進一步促進“科創+產業”加速融合，帶動萬億級規模增量市場。