下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
现阶段中国在建、已建及规划、设计的压缩空气储能电站主要应用先进绝热式系统，规模可大可小，可利用场景包括削峰填谷、电源侧可再生能源消纳场景、电网服务场景、用户侧。2014年中科院和清华大学合作的芜湖500kW示范项目投运，实际运行效率33%；2017年建成的毕节10MW压缩空气储能验证平台效率60.2%；2022年江苏金坛60MW示范项目已完成建设，设计系统AC-AC效率的60%，2022年4月30日首次满负荷储能-发电运行，5月26日正式投产。目前多个单机100MW示范项目正在建设，部分200MW和300MW项目已完成了前期工作，个别项目已开工建设。
等温压缩空气储能技术主要存在储能系统内部空气压力变化较大的问题，可能会使水泵与水轮机超出额定工作范围运行，导致系统效率降低且运行不稳定，现阶段其应用场景主要为用户侧、小型电网。
液化空气储能、超临界压缩空气储能技术和等温压缩空气储能技术仍处于小规模示范阶段。现已建、规划电站规模相对较小，2013年前后，中国先后投产了同里500kW液化空气储能示范项目，以及采用超临界压缩空气技术的廊坊1.5MW示范项目，正在开展50MW级液化空气储能示范项目的前期工作。国外也正在进行50MW示范项目的建设，技术发展水平与我国基本相当。该项技术主要用于用户侧，可提高用户侧电能可靠性，还有一些其他形式，如冷热电联供利用形式。
压缩空气储能相关设备技术相对成熟，通过项目示范建设产业链形成一定基础。压缩空气储能技术的核心设备是压缩机、膨胀机和蓄热回热系统，均属于常用的工业设备，制造厂商包括沈阳鼓风机集团、陕西鼓风机集团、东方汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂等。尽管压缩空气储能循环与燃气轮机类似，但压缩机压缩比和膨胀机膨胀比均远高于常规燃气轮机的压缩机和透平机。首先，压缩机方面，现阶段100MW级压缩机基本可以实现国产化，但大规模压缩机的设计制造仍需技术研发，并且压缩机实现单机300MW级仍存在很大难度和瓶颈；其次，换热器对整个系统的效率影响较大，后续可研究通过提升蓄热回热系统的蓄热温度、换热效率，提升系统的整体效率；膨胀机也对系统效率有影响，大型化膨胀机研发难度相对较小，东方汽轮机有限公司为金坛项目研制了首台百兆瓦级膨胀机，哈尔滨汽轮机厂计划为乌兰察布10MW多源蓄热式压缩空气能量枢纽提供相应膨胀机。
压缩空气储能电站单机容量增加，并进一步提高能量效率，继续攻关大排量、高压力、高效率的压缩机和膨胀机，以及研究提高蓄热温度和回热温度等，是实现压缩空气储能技术规模化发展的必然要求。目前已投产的压缩空气电站装机容量为60MW（金坛）、开展带电调试单机容量为100MW（张北），100MW级压缩空气储能电站尚处于示范阶段，实现300MW级仍需进行设备研发、经验积累和技术迭代。中科院工程热物理研究所和能建数科集团将以肥城、应城为基础，开展300MW级压缩空气储能的技术研发和示范应用。中科院工程热物理研究所肥城300MW示范项目将于2024年投产发电，能建数科湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范项目已于2022年7月26日开工，也将于2024年投产发电。
大规模地下储气库建设技术取得突破，提升了压缩空气储能电站的选址灵活性。为满足储气容量要求，10MW以上的大规模压缩空气储能电站多采用地下储气库。利用地下盐穴是地下储气库建设的一种方案，具有成本低、天然密封性好的优点，但盐岩地层具有地区局限性，且盐岩洞穴需深埋近千米以解决高压运行下的安全稳定问题。中国电建中南院通过试验研究和技术研发，突破了浅埋硬岩大规模地下高压储气库的建造技术，解决了10MPa级高压空气反复加卸载循环作用下地层稳定及高压密封问题，可在岩石条件较好的地区开展地下储气库选址，拓宽了大型压缩空气储能的应用范围。矿道储气库与硬岩区建库类似，洞内改造需采取衬砌、密封等处理措施。