中国工业报记者 王棕宝
在构建以新能源为主体的新型电力系统进程中,如何解决可再生能源的随机性、间歇性与电网稳定运行之间的矛盾,如何破解可再生能源电力“清洁-安全-经济”的不可能三角,已成为行业面临的核心挑战。在9月17日举办的“锚定向‘新’·‘智’造未来——问道‘十五五’中国制造业高质量发展研讨会”上,中国能建工程研究院副院长、中能建数字科技集团有限公司总经济师李军发表题为《以压缩空气储能助力新型电力系统建设》的主题演讲,指出压缩空气储能技术正在从理论认知走向工程实践,成为促进能源转型、提升电网灵活性的关键解决方案。
中国能建工程研究院副院长、中能建数字科技集团有限公司总经济师李军
新型电力系统亟需新型储能方式
随着全球应对气候变化的步伐加快,我国能源结构正在发生深刻变革。截至2025年7月底,全国发电装机容量36.7亿千瓦。其中风电和太阳能发电合计装机16.8亿千瓦,占比超过45%;火电装机14.9亿千瓦,占比40%。“新型电力系统的重要特征就是风光装机占比大幅提升。”李军说,风电和光伏具有随机性、间歇性、波动性和不可控性,给电力系统稳定运行带来巨大挑战,需要灵活性调节电源参与协调,以满足电力系统安全稳定运行的要求。
在李军看来,新型电力系统面临的挑战是灵活性调节资源占比下降。过去依靠火电进行调节的方式,随着火电占比逐步下降,变得难以为继。李军强调:“新型电力系统面临的核心矛盾是灵活调节资源占比的下降与清洁能源占比上升之间的不平衡。”
李军表示,压缩空气储能技术是促进能源转型、提升电网灵活性的关键解决方案。压缩空气储能系统是一种新型大规模电力储能系统。在储能阶段以电能驱动压缩机将空气进行压缩储存在释能阶段以高压空气驱动空气透平做功发电,具有高功率、大能量、深调峰、强构网、高安全性、长寿命、选址灵活和建设周期短等显著优势。
李军重点介绍了中国能建在压缩空气储能领域的工程实践。在湖北应城,“能储一号”世界首台套300兆瓦压缩空气储能电站,已经实现全容量发电并接入湖北电网。该项目采用非补燃绝热压缩技术,转换效率近70%,利用当地采盐形成的天然空腔进行储气,实现了资源的再利用。与此同时,甘肃玉门人工硐室型压缩空气储能电站将于今年年底并网发电,成为世界首个人工硐室型储气方案的电站;山东泰安盐穴型350兆瓦电站也在建设中。李军说,从湖北到甘肃再到山东,这些压缩空气储能项目共同构成了中国压缩空气储能技术多元化应用的发展图景。
推动产业链升级与能源转型
压缩空气储能技术不仅是一种储能解决方案,更是带动传统产业转型升级、培育新质生产力的重要路径。李军指出,中国能建压缩空气储能系统解决方案带动了压缩机产业、电动机产业、换热器产业等多个领域的创新发展。例如,项目用到的压缩机电动机全球容量最大,推动了我国高压大容量电动机技术的全球领先。更为重要的是,压缩空气储能为解决新能源消纳问题提供了新思路。通过将风电、光伏与储能在同一场地布置,统一协调、统一上网,可以改变当前新能源单独上网、中午时段光伏大发无法消纳的困境,实现“午间储电,晚峰发电”的良性循环。
着眼未来,李军描绘了以压缩空气储能为支撑的能源发展新图景:我国风光资源主要集中在三北地区,而负荷中心位于中东部,未来可通过“西电东送”“北电南用”的方式,实现高比例甚至全绿电输送。在中东部地区建设分布式储能电站,白天储存绿色电力,晚上释放电力,共同支撑中国社会的能源转型。
根据国家发展改革委最新文件,到2027年,新型储能产业规模将达到1.8亿kW,其中压缩空气储能的市场占比和总量将呈现“双提升”局面。李军表示,压缩空气储能即将跨过0到1的起步阶段,正在走向1到10、10到100的规模化发展,未来将成为填补火电降速带来的灵活调节资源空白的重要力量。
李军认为,中国能建压缩空气储能系统解决方案始终秉持“全自主、全国产、全开放、全产业”理念,正从理论走向实践,从示范走向推广,不仅为新型电力系统建设提供了关键技术支撑,也为传统能源装备产业转型升级、塑造能源领域的新质生产力提供了新方向,更为实现碳达峰、碳中和目标提供了切实可行的路径。随着技术的不断成熟和成本的持续降低,压缩空气储能有望成为新型电力系统中不可或缺的“稳定器”和“调节器”,助力我国能源事业实现高质量可持续发展,为全球能源清洁低碳转型提供具备广泛推广价值的“中国方案”。
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