我国新型压缩空气储能走在世界前列
中国供热网报道：“潜心研发16年，中科院工程热物理研究所已在压缩空气储能技术研发方面取得阶段性成果，位于河北张家口的首套100MW压缩空气储能项目即将建成投运。”中储国能（北京）技术有限公司CEO纪律表示，该项目是压缩空气储能技术向大规模、低成本应用突破的重要里程碑。
因多个项目要赶时间节点，纪律有些忙碌。5月中旬，按照提前约定好的时间，记者来到位于北京四环边的公司。正值午休时间，纪律刚刚外出归来，他拿纸巾擦了擦额头的汗并介绍道，“除了张家口项目，还有多家新能源企业也来洽谈合作……”
中科院工程热物理研究所从2005年开始研发先进压缩空气储能技术，到1.5MW、10 MW压缩空气储能示范项目的落地，再到100 MW项目的实施，130余人的技术研发团队的每个节点突破，可以说代表了我国新型压缩空气储能的发展进程。多年沉淀成硕果，当前无论是装机规模、技术水平，还是系统效率，我国新型压缩空气储能均走在世界前列。
解决传统压缩空气储能瓶颈
什么是压缩空气储能？作为储能方式的一种，压缩空气储能是利用电网负荷低谷时的剩余电力压缩空气，并将其储藏在高压密封设施内，在用电高峰释放出来驱动膨胀机带动发电机发电。早在1978年，德国就建成世界第一座大规模压缩空气蓄能示范电站，紧跟着美国、日本和以色列等国家相继投建了相关项目。
“压缩空气储能具有规模大、周期长、单位投资小等优势，是极具发展潜力的大规模储能技术。传统压缩空气储能技术来源于燃气轮机技术，我国传统压缩空气储能与国外水平相比有较大差距。”纪律进一步指出，压缩空气储能依赖化石燃料燃烧提供热源，同时需要特定的地理条件建造大型储气室，如岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等，有地理条件限制，且系统效率仅在50%左右，经济性相对较差。
近年来，为解决压缩空气储能技术瓶颈问题，中科院工程热物理所技术团队开展了新型压缩空气储能技术研发，以储气罐替代储气室，没有场地限制，且将系统效率提升10%—15%。
目前中科院工程热物理研究所取得了一系列国际领先的技术成果，可同时解决传统压缩空气储能依赖大型储气室、依赖化石燃料、系统效率低三个主要技术瓶颈。以技术为依托，从2013年开始，中科院工程热物理研究所技术团队先后分别在河北廊坊、贵州毕节建成1.5MW、10M级新型压缩空气储能示范项目，后者系统效率达到60.2%，是目前全球系统效率最高的压缩空气储能系统。
“在新型压缩空气储能技术上，我国与国外发达国家的起点一致。目前全球已建成的MW级新型压缩空气储能项目的机构有4家，我国处于领先地位。张家口市100MW先进压缩空气储能示范项目预计于今年年底投运，其系统设计效率提升至70.4%，这将进一步巩固我国在压缩空气储能领域的国际地位。”纪律称。
100MW先进压缩空气储能示范项目核心设备多级透平膨胀机
仍处于商业化初期
数据显示，截至2020年底，我国已投运的储能项目累计装机规模35.6GW，其中抽水蓄能占比达89.3%，压缩空气储能的占比仅为0.03%。世界领先的技术，为何没在我国大规模推广？
在纪律看来，压缩空气储能是一项高门槛的领域，目前大多研发机构仍处于理论研究和系统分析阶段。首先是技术门槛高，压缩空气储能是多学科交叉、多过程耦合的系统工程，要组建涵盖了工程热力学、传热学、流体力学、电力系统、机械工程、控制技术等学科的大规模专业技术研发团队。在压缩膨胀设备、空气换热、系统控制集成方面存在较高技术壁垒；其 次是规模大、投资成本高，系统规模在10—100MW级示范工程的建设资金高达数亿元，是可以实现长期稳定收益的大规模储能电站项目。
纪律指出，目前新型压缩空气储能仍处于示范阶段，随着张家口100MW示范项目的建成，将完成百兆瓦先进压缩空气储能型压缩空气储能产品的定性，此后再致力于规模化量产和推广。“1.5MW项目系统效率为52%，10MW项目系统效率为60%，100MW系统设计效率达到70%。未来随着系统规模扩大，其效率将进一步提升至75%以上。系统规模越大、储能容量越高，系统的效率就越高，随之单位成本越低、经济性越好。”在他看来，100MW级项目最具商业推广条件，这也是大规模压缩空气储能的真正“赛道”。
呼唤价格政策
相关预测显示，在碳达峰、碳中和愿景下，作为新能源发展的关键支持技术，到2025年，我国储能装机将较目前水平增长10倍以上。
“要满足电网系统对大规模、长时间储能的需求，新型压缩空气储能当仁不让。与同属物理储能方式的抽水蓄能相比，新型压缩空气储能在建设周期和投资成本上更具优势，抽水蓄能建设周期为6—8年，新型压缩空气建设周期仅为1.5—2年，且不涉及移民搬迁问题。基于抽水蓄能对地理条件的要求，未来市场增量有限。”在纪律看来，压缩空气储能同抽水蓄能一样，都属于长时大规模，并与电化学储能及飞轮等形成互补关系。未来压缩空气储能将主要应用于电网侧，其次是大规模百万机组发电侧、核电机组和一些火电的灵活性改造方面。