随着新能源发电占比上升，电力系统的储能问题成为能源转型的关键。压缩空气储能因容量大、成本低、环保等优势，在新型电力系统中扮演重要角色。但长期以来，压缩空气储能系统的核心部件——压缩机的单机功率受技术限制，难以满足大规模应用需求。 中国科学院工程热物理研究所科研团队针对此难题进行了系统攻关。通过自主创新，研究人员突破了总体设计优化、全三维流动优化、长转子复杂轴系结构设计、高效变工况控制等关键技术。这些创新涉及流体力学、材料科学、控制工程等多个学科领域，代表了当前压缩机设计制造的先进水平。 科研团队与中储国能公司合作，成功研制出国际首套单机功率超过100兆瓦的压缩空气储能压缩机。该设备已通过第三方权威测试，各项性能指标达到国际领先水平。测试数据显示，最高排气压力达10.1兆帕，最高功率101兆瓦，变工况范围为38.7%-118.4%，在最高排气压力下的效率达88.1%。 与现有压缩空气储能压缩机相比，新型设备优势明显。单机功率提高100%以上，意味着同规模储能系统可采用更少设备，大幅降低系统复杂度和维护成本。单位成本下降使压缩空气储能的经济性得到改善，有利于推动该技术的广泛应用。同时，设备具有效率高、压力大、运行范围宽等特点，能适应不同地理条件和气候环境的储能需求。 压缩机在压缩空气储能系统中作用关键。在储能阶段，压缩机将常压空气压缩至高压状态并储存至地下盐穴、废弃矿井等储气装置，实现电能向空气内能和压力势能的转化。释放能量时，高压空气推动膨胀机发电，完成储能到放能的循环。因此，压缩机的性能直接决定了整个储能系统的效率和经济性。 这项具有完全自主知识产权的成果，标志着中国在压缩空气储能领域实现了从跟跑到领跑的转变。在全球能源结构调整和碳达峰、碳中和目标驱动下，大规模储能技术需求日益迫切。我国拥有丰富的地下储气空间资源，压缩空气储能技术具有广阔应用前景。这套百兆瓦级压缩机的成功研制，为我国建设大规模、高效率的储能系统奠定了基础。
这项技术突破再次证明，自主创新是破解关键领域技术难题的根本出路。全球能源革命中，中国正从技术跟随者转变为创新引领者。随着更多原创性成果的涌现，我国在构建新型能源体系上将赢得更大发展主动权，为全球能源转型贡献中国智慧和中国方案。