兆瓦级恒压压缩空气储能技术研究取得重要进展

近日，中国科学院工程热物理研究所在兆瓦级恒压压缩空气储能技术研究领域取得重要进展。研发团队在国际上首次完成兆瓦级恒压压缩空气储能系统释能全工况动态特性实验研究，其研发的向心膨胀机实现1.39兆瓦功率输出，整机等熵效率达88.28%，相关成果发表于国际能源储能领域权威期刊《Journal of Energy Storage》（2026, 147: 120349）。

发展海上风电等海洋可再生能源是我国实现“双碳”目标的重要途径。截至2025年底，全球海上风电累计装机约89.2GW，我国以52吉瓦累计装机位居全球首位。风光等可再生能源具有间歇性、随机性等特征，海上风电呈反调峰特性、缺乏常规电源主动支撑，迫切需要新型储能技术支撑可再生能源发电稳定运行与可靠送出。水下恒压压缩空气储能利用恒定静水压实现恒压储释能，无需垫底气，能量效率最高可达80%，是解决沿海可再生能源大规模消纳的有效途径。但该技术动态特性研究匮乏，是规模化工程应用的核心瓶颈。

针对这一技术瓶颈，研发团队研制了国内首个兆瓦级恒压压缩空气储能实验平台，能够模拟700米水深环境，支撑恒压压缩空气储能关键部件及整机系统实验研究。本研究揭示了系统启动、稳态运行、停机等全流程的功率与转速动态调节特性，精准刻画了膨胀机各级进出口温度/压力变化、换热器压力损失及恒压储罐内温度/压力变化规律，填补了兆瓦级恒压压缩空气储能系统释能全工况动态特性研究空白。

本研究为兆瓦级恒压压缩空气储能系统提供了实证基础，研究提出的控制策略与部件级性能指标，为该技术的工程设计、优化与规模化应用提供了重要参考。实验系统验证的快速调节能力，可有效支撑电网柔性调峰需求，对推动我国海上风电等沿海可再生能源规模化并网消纳、构建沿海新型电力系统具有重要意义。

该研究得到国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程、国家重点研发计划、长时规模储能重点实验室重点基金等项目资助。