本报讯 (记者 王武军) 近日,哈电集团汽轮机公司成功建成世界首套MW级压缩二氧化碳(CO2)电热储能中试系统,并完成全面试验验证,标志着我国在超高温大容量电热储能技术领域取得重大突破,该技术已达到国际领先水平,具备工程化应用条件。
据悉,该系统依托发电设备国家工程研究中心研发体系,由哈电集团汽轮机公司自主开发,攻克了超高温、高压比、大容量等技术难题,成功突破CO2工质超高温压缩机、膨胀机等关键设备技术瓶颈。9月5日,该技术创新成果通过由行业院士领衔的专家组评审,认定其整体技术达到国际领先水平,在长时物理储能领域具有显著优势和市场潜力。
超高温大容量压缩CO2电热储能技术采用“无储气”创新设计,摒弃传统压力能存储方式,以高温热能作为能量载体,实现“电—热—电”的能量转化。该系统融合超高温热泵循环和超临界CO2布雷顿发电循环,具备能量密度高、综合效率优、占地小、投资成本低等特点,并可实现多能级余热回收和冷、热、电联供。
在核心装备方面,科研团队成功研制出功率50MW、出口温度超570℃、压比超过7的跨临界CO2离心压缩机组,突破了叶轮设计、高温防护、轴系稳定性等关键技术,机组可在50%至105%宽负荷范围内灵活高效运行。
中试系统建设过程中,团队完成了多轮技术攻坚,实现主设备设计、系统集成和联合调试等重要节点,一次性实现储能和释能双系统满负荷稳定运行,全面验证了系统工艺、设备性能和调控策略。
该技术可广泛应用于电源侧、电网侧、负荷侧等多场景长时储能需求,同时其超高温热泵和超临界CO2发电模块也具备跨领域应用潜力,包括煤电灵活性改造、工业余热回收、核能及光热发电等,高度契合国家“双碳”目标,市场前景广阔。
哈电集团该项目负责人表示,这一技术的成功开发和验证,为我国长时物理储能提供了新的技术路线,将有力推动能源绿色转型和新型电力系统建设。