空氣可以儲能?還能并網發電?這個在普通民眾看來似乎不可思議的事情，已被科學家變成現實。中國科學家經過多年持續努力，在國際上率先實現百兆瓦先進壓縮空氣儲能項目并網發電。

中國科學院工程熱物理研究所(中科院工程熱物理所)30日宣布，由該所提供技術的國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目，當天傍晚在河北張家口順利并網發電。

國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目在河北張家口成功并網發電。 中科院工程熱物理所 供圖

這也是繼2013年河北廊坊國際首套1.5兆瓦先進壓縮空氣儲能示范系統、2016年貴州畢節國際首套10兆瓦先進壓縮空氣儲能示范系統等建成之后，中科院工程熱物理所在先進壓縮空氣儲能技術研發及示范應用領域，實現“三級跳”式跨越發展。

目前世界單機規模最大效率最高

據中科院工程熱物理所介紹，百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目總規模為100兆瓦/400兆瓦時，核心裝備自主化率100%，每年可發電1.32億度以上，能夠在用電高峰為約5萬戶用戶提供電力保障，每年可節約標準煤4.2萬噸，減少二氧化碳排放10.9萬噸，是目前世界單機規模最大、效率最高的新型壓縮空氣儲能電站。

張家口國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目建成后，可形成大規模儲能系統運行新模式及戰略新興產業集群，有力推動中國壓縮空氣儲能技術規?；?、產業化、商業化發展進程，對推動能源革命、構建新型電力系統和助力“雙碳”(碳達峰、碳中和)目標的實現，具有里程碑意義。

先進壓縮空氣儲能技術最具發展潛力

中科院工程熱物理所項目團隊指出，先進壓縮空氣儲能技術具有規模大、成本低、壽命長、清潔無污染、儲能周期不受限制、不依賴化石燃料及地理條件等優勢，是極具發展潛力的長時大規模儲能技術，可實現電力系統調峰、調頻、調相、旋轉備用、黑啟動等，在提高電力系統效率、安全性和經濟性等方面具有廣闊的發展空間和強勁的競爭力。

此前，傳統壓縮空氣儲能已在德國、美國得到商業應用，其利用低谷低質電，將空氣壓縮并儲存于大型儲氣洞穴中;在用電高峰，高壓空氣從儲氣洞穴釋放，同燃料燃燒后驅動膨脹機發電。不過，傳統壓縮空氣儲能存在三個主要技術瓶頸，包括依賴化石燃料、依賴天然儲氣洞穴(如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等)、系統效率較低等。

近年來，針對傳統壓縮空氣儲能技術瓶頸，世界各國都積極研發新型壓縮空氣儲能技術，包括蓄熱式壓縮空氣儲能系統、等溫壓縮空氣儲能系統、液化空氣儲能系統、恒壓壓縮空氣儲能系統、先進壓縮空氣儲能系統等，其中部分在國外實現兆瓦級的示范應用。

中國團隊多項技術能力引領全球

中科院工程熱物理所表示，該所項目團隊2004年開始聚焦壓縮空氣儲能技術研發，2009年原創性提出先進壓縮空氣儲能技術新原理，突破了先進壓縮空氣儲能多項基礎理論和關鍵技術，解決了傳統壓縮空氣儲能系統的3個技術瓶頸，實現了先進壓縮空氣儲能技術的工程示范應用，并在10年間成功跨越1.5兆瓦、10兆瓦、100兆瓦的“三級跳”。

目前，中科院工程熱物理所已形成全球規模最大的壓縮空氣儲能技術研發及產業化團隊，已發表研究論文620余篇，申請專利430余項(含國際專利20項)，授權專利300余項，均為全球同類機構之首;建成中國壓縮空氣儲能領域唯一國家級研發平臺——國家能源大規模物理儲能技術研發中心，以及3個國家、省部級工程中心，已成為全球首家具備1-300兆瓦級部件實驗和系統集成測試能力的先進壓縮空氣儲能研發機構，建成集基礎理論、關鍵技術和集成示范研究為一體的、完整的研發體系。

該所目前已建、在建及備案項目超3000兆瓦，產業發展呈“井噴”態勢。