商用空气能

  可再生动力的大规划运用遭到越来越多的注重，但风能与太阳能等可再生动力存在间歇性和不安稳的问题，迫切需求经济、牢靠、高效的储能系统。在很多储能技术中，紧缩空气储能(Compressed Air Energy Storage)技术因其储能容量大、单位造价低、运用寿命长、储能周期不受约束等长处遭到广泛注重。

  中科院工程热物理研讨所储能研制中心17年来致力于先进紧缩空气储能技术研制，系统地打破了传统紧缩空气储能的首要技术瓶颈，霸占了紧缩空气储能系统整体规划、要害部件、整机集成与操控等要害技术，研制并建成了世界首套1.5MW、10MW和100MW先进紧缩空气储能演示系统。近来，该团队在紧缩空气储能系统转子系统动力学方面的研讨又取得了新展开。

  中科院工程热物理所陈海生研讨员在采访中谈及了其首要研讨效果及实践使用，并同享了在投稿选刊中的经历。

  紧缩空气储能被视为最具展开潜力的大规划储能技术之一，那么与其他储能技术比较，紧缩空气储能技术有哪些明显优势？对人们日子和自然环境有怎样的影响？

  专家回答：传统紧缩空气储能在用电低谷，紧缩机将空气紧缩并存于储气室中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电顶峰，高压空气从储气室开释，进入焚烧室同燃料一同焚烧，然后驱动胀大机发电。紧缩空气储能具有规划大（100MW级）、寿命长（30-50年）、成本低（1000元/kWh）、储能周期不受约束等长处，并且紧缩空气储能是依据热力循环的物理进程，在安全性和功用衰减方面具有天然优势，被认为是最具展开潜力的大规划储能技术之一。

  紧缩空气储能技术的使用，有利于处理可再生动力的间歇性和不安稳性，促进可再生动力的大规划运用和国家的动力转型，对完成国家双碳战略方针和自然环境改进，具有严重的战略意义和巨大的商场需求。

  现在，全球已有两座大规划紧缩空气储能电站投入商业运转，别离坐落美国和德国。您认为我国的紧缩空气储能职业间隔商业运转还有多远？

  专家回答：现在，全球已有两座大规划（100MW级）传统紧缩空气储能电站投入了商业运转。第一座是1978年投入商业运转的德国Huntorf电站。机组选用两级紧缩两级胀大，紧缩机功率为60MW，胀大机功率为290MW（2007年扩容至321MW），紧缩空气存储在地下600米的抛弃矿洞中，总容积达3.1×105m3，压力最高可达100bar。机组可接连充气8小时，接连发电2小时。第二座是于1991年投入商业运转的美国McIntosh电站。其储气窟窿在地下450米，总容积达5.6×105m3，储气压力约为75bar。该电站紧缩机功率为50MW，胀大机功率为110MW，可完成接连41小时充气和26小时发电，机组系统功率54%。别的，日本、瑞士、法国、英国、意大利、俄罗斯、以色列、芬兰、南非和韩国等国家也在活跃开发紧缩空气储能电站。传统紧缩空气储能系统具有规划大、寿命长、成本低、储能周期不受约束等长处。但传统紧缩空气储能系统存在三大技术瓶颈，一是依靠天然气等化石燃料供给热源；二是需求特别地舆条件制作大型储气室等；三是系统功率相对较低。

  为处理传统紧缩空气储能的技术瓶颈问题，近年来，国内外学者展开了新式紧缩空气储能技术研制作业，包含绝热紧缩空气、蓄热式紧缩空气储能、等温紧缩空气储能、液态空气储能、超临界紧缩空气储能等。我国学者首要展开新式紧缩空气储能技术的研制和使用作业。以我国科学院工程热物理研讨所为代表，现在现已建成了世界首套1.5MW、10MW及100MW新式紧缩空气储能演示系统，现在已建和在建项目超越1200MW，我国紧缩空气储能职业整体处于从工程演示到商业化初期改变的进程。再经过3-5年的展开，紧缩空气储能商业化将进入规划化展开阶段。

  我国针对紧缩空气储能技术的研讨起步比较晚，但展开敏捷，是否可以说，现在我国的紧缩空气储能技术现已处于全球先进水平？

  专家回答：我国紧缩空气储能技术的研讨起步比较晚，但展开很快。如前所述，我国紧缩空气储能技术首要为新式紧缩空气储能，在新式紧缩空气储能技术范畴已处于世界先进水平，从技术研制到工程演示，均引领着全球技术与工业展开。以我国科学院工程热物理研讨所为代表，现在现已建成了世界首套1.5MW、10MW及100MW新式紧缩空气储能演示系统，已于2021年8月投运的山东肥城10MW项目系统最高功率达60.7%，已于2021年12月带电调试的河北张家口100MW项目系统功率达70.4%，均为全球紧缩空气储能最高功率。在紧缩空气储能范畴已构成如下抢先优势：

  建成国内首个完好的紧缩空气储能研制规划系统，包含有彻底自主常识产权的规划软件、试验渠道和样机测验渠道；已组成包含200余人的国内最大物理储能研制团队，把握了蓄热式紧缩空气储能、液态空气储能和超临界紧缩空气储能等先进紧缩空气系统各要害技术；建成了世界首个集系统基础研讨、原理验证、技术研制到系统集成的系列化研制试验渠道，累计出资超越10亿元，建成54个试验渠道。获批我国物理储能范畴首个国家级研制中心——国家动力大规划物理储能技术研制中心。

  我国科学院工程热物理研讨所于2004年发动紧缩空气储能技术研制，在世界上首先打破1-100MW先进紧缩空气储能系统各要害技术。别离于2013年、2016年和2021年建成世界首套1.5MW、10MW和100MW先进紧缩空气储能国家演示项目，研制进程和系统功率均优于世界平等规划的紧缩空气储能电站，被点评为“我国紧缩空气储能的一项重要打破，到达世界抢先水平”。被世界最威望期刊《Nature》点评为“系统功用高于已有紧缩空气储能电站”。现在，中科院工程热物理所已在世界上首先展开300MW级先进紧缩空气储能技术的研制和演示作业，估计在2024年建成，将持续稳固和加强我国在该范畴的抢先地位。

  已构成完善的自主常识产权的系统，请求紧缩空气储能相关专利400余项，授权专利300余项（含世界专利20项），创造专利已掩盖我国、美国、日本、欧盟等首要国家。已在国内外学术期刊及会议上宣布学术论文400余篇，其间SCI录入200余篇，EI录入300余篇，SCI他引10000余次。依据第三方计算，该研讨所关于紧缩空气储能系统的论文及专利总数均列全球组织第1位。研制效果获第49届日内瓦世界创造展金奖、联合国工业展开组织全球可再生动力蓝天奖、北京市科学技术一等奖、北京市技术创造一等奖、我国技术创造优秀奖、中科院科技效果搬运转化特等奖、我国储能十大技术立异奖、我国青年科技奖特别奖、科学探究奖等奖项。

  专家回答：未来，我国的紧缩空气储能职业展开，首要面对如下4方面问题与应战：

  尽管新式紧缩空气储能技术展开速度较快，但各项技术功用仍有待进一步进步。现在，新式紧缩空气储能最高功率为70%左右，系统功率还有进步的空间；其系统最大规划为100MW，没有到达抽水蓄能及传统紧缩空气储能单机约300MW的规划；其系统单位成本约为1000-1200元/kWh，仍有下降空间。进一步进步紧缩空气储能电站的功用和经济性，有利于该技术的使用推行。

  新式紧缩空气储能技术的演示系统数量少，规划较小，不能满意技术展开的演示需求。迫切需求政府、企业加强方针引导和资金支撑，进一步推动100MW级以上的大规划紧缩空气储能使用演示。经过紧缩空气储能大规划演示使用，可堆集很多工程建造实践经历，进一步优化系统及部件的工程规划，堆集进步系统调控经历，进步紧缩空气储能电站整体功用及商场份额，有用推动技术与工业展开。

  紧缩空气储能尚处于演示向工业化展开的阶段，没有建立起老练的工业链。储能商场仍处于培养期，相关范畴关于紧缩空气储能技术的接收程度相对有限。也没有构成齐备的紧缩空气储能技术标准系统，以确保紧缩空气储能工业健康可持续展开。下一步将经过工程项目推动，带动紧缩空气储能系统上下游工业展开，逐步构成老练、安稳的紧缩空气储能工业链。构成紧缩空气储能技术相关标准系统，辅导、标准紧缩空气储能项目建造及工业展开。

  紧缩空气储能系统可完成包含调峰、调频、调相、备用、黑发动等一系列功用，其功用与抽水蓄能高度一致，可广泛的使用于发电侧、电网侧及用户侧。但现在，储能尽管可完成多种功用，但往往只依照其某种功用进行结算，没有构成合理安稳的电价机制及可仿制推行的商业模式，无法彻底表现储能的多重价值。下一步将需求充分考虑紧缩空气储能电站各项功用及服务，构成合理的储能电价机制，支撑紧缩空气储能电站的运转收益。针对使用于不同范畴、不同类型的紧缩空气储能电站，构成合理的收益方法，并构成可仿制推行的商业模式。

  面向青年科研人员，请同享下您怎么挑选期刊投稿，以及为何选定Science Progress 这本刊来宣布您的研讨效果？

  专家回答：挑选期刊进行投稿首要考虑以下方面：一是考虑文章研讨内容与期刊范畴的匹配性，确认方针期刊规模。二是方针期刊规模内，挑选影响力较强的期刊。三是方针期刊的审稿速度。四是方针期刊投稿的相关要求（比方格局等）。

  Science Progress是一个在科学技术等范畴备受推重的谈论出书物，可以激起读者对相关范畴的研讨爱好，并促进相关研讨和沟通活动。期刊的影响力很强，审稿速度也很快。因而，咱们挑选了本期刊，一起也是可以让更多的科研同行了解紧缩空气储能研讨展开，促进他们为紧缩空气储能范畴科学技术展开协作与沟通。

  在此篇论文的宣布进程中，您觉得SAGE修改团队为您供给了哪些有利的助力？怎么与期刊修改沟通完成高效宣布，您可认为青年研讨人员供给一些主张吗？

  专家回答：SAGE修改团队为论文的宣布供给了很多有利的助力，首要包含：1.供给了完善、快捷的投稿系统。包含投稿栏目中明晰的投稿过程引导，具体的解说阐明、合理的研讨范畴分类等。2.明晰与及时的稿件状况显现。可以使作者及时了解投递稿件的状况，依据本身需求与修改部及时沟通，敏捷处理稿件问题并促进其快速宣布。3.方便快捷的联络途径。依据稿件触及的不同范畴，可以及时引荐研讨同行进行论文评定，提出各种中肯定见和主张，改进论文内容、进步论文水平，然后促进论文高效宣布。

  在青年科研人员在与期刊修改沟通完成高效宣布方面，依据自己的经历，供给一些主张供参阅：1. 首先要供给清楚、正确、必要的信息，例如稿件编号，作者，标题等。2. 主张在夺目方位明晰明确的邮件来意，便于修改敏捷了解来信目的。3. 必要时，可在邮件中附上稿件触及范畴的简介（研讨现状及本文的首要研讨作业），论文立异性的介绍等，以协助修改赶快把握文章内容和特色。4. 最终，不管稿件选用与否，应注重修改部和评定专家提出的定见和主张，在后续研讨中加以改进。

  该刊是SCIE录入的跨学科期刊，其出书科学谨慎的研讨文章，旨在促进科学、技术及医学范畴学者间的沟通沟通与协作。欢迎适于全球传达的科学谨慎的研讨，包含重复性研讨及无效成果研讨。该刊是本经过同行评定的敞开获取期刊，所宣布内容都遵从常识同享答应协议。

  我国科学院文献情报中心安身我国科学院、面向全国，首要为自然科学、前沿交叉科学和高技术范畴的科技自主立异供给文献信息保证、战略情报研讨服务、公共信息服务渠道支撑和科学沟通与传达服务，一起经过国家科技文献渠道和展开共建同享为国家立异系统其他范畴的科研组织供给信息服务。

  9.强国一代初长成！6493名博士生、6075名硕士生以及371名本科生国科大结业！

上一篇：同益空气能采暖让气荒不再“慌” 下一篇：太阳能+空气能采暖体系敞开衡水取暖新纪元