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【中国科学报】首台百兆瓦先进压缩空气储能系统膨胀机问世

2020-07-22 中国科学报
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国际首台100兆瓦先进压缩空气储能系统膨胀机 中国科学院工程热物理研究所供图

  近日,中国科学院工程热物理研究所研究员陈海生团队完成了100兆瓦先进压缩空气储能系统膨胀机的集成测试,各项结果全部合格,达到或超过设计指标。这一进展是该团队研制国际首台100兆瓦先进压缩空气储能系统样机的重要一步。

  压缩空气储能的技术原理是在用电低谷时,将空气压缩储存于储气室中,将电能转化为空气能存储起来;在用电高峰时释放高压空气进入燃烧室,带动发电机发电,是一种极具发展潜力的大规模储能技术。但是,传统的压缩空气储能技术存在依赖储气洞穴、依赖化石燃料以及系统效率较低等瓶颈问题。

  针对这些问题,陈海生团队提出先进压缩空气储能技术——采用压缩空气液化储存或高压气态储存,摆脱了对储气洞穴的依赖;通过蓄热技术回收利用气体压缩过程产生的热量,不必燃烧化石燃料提供热量;通过高效的压缩、膨胀、超临界蓄热及换热,大大提升了整体系统效率。

  这其中,膨胀机是压缩空气储能系统做功发电的关键核心部件,是系统研发的最大难点之一,具有负荷高、流量大、流动传热耦合复杂、变工况调控难度大等技术难点。经过多年努力,研发团队先后攻克了多级膨胀机全三维设计、复杂轴系结构、变工况调节与控制等关键技术,研制出国际首台100兆瓦级先进压缩空气储能系统多级高负荷膨胀机,具有集成度高、效率高及寿命长等优点。

  压缩空气储能系统规模越大、效率越高、成本越低。陈海生告诉《中国科学报》,100兆瓦级先进压缩空气储能样机建成后,额定效率将达到70%左右。该研究所示范项目建成后,将成为国际上效率最高、技术最先进的百兆瓦级压缩空气储能电站。

  (原载于《中国科学报》 2020-07-22 第1版 要闻)
打印 责任编辑:侯茜

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