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中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所儲(chǔ)能研發(fā)中心（以下簡(jiǎn)稱儲(chǔ)能研發(fā)中心）研發(fā)了兆瓦級(jí)水下恒壓壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)樣機(jī)，并于近期對(duì)其儲(chǔ)電和放電過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，揭示了儲(chǔ)電過(guò)程可再生能源實(shí)時(shí)消納和放電過(guò)程的調(diào)節(jié)特性。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《能源進(jìn)程》。

論文第一作者、儲(chǔ)能研發(fā)中心副研究員劉長(zhǎng)春介紹，水下恒壓壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)利用水下天然恒壓、恒溫的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)恒壓儲(chǔ)能和釋能，能夠穩(wěn)定壓縮機(jī)和膨脹機(jī)工作壓力，使其在設(shè)計(jì)點(diǎn)附近工作，同時(shí)避免節(jié)流損失，系統(tǒng)效率較恒容系統(tǒng)提高2至5個(gè)百分點(diǎn)，儲(chǔ)能密度可達(dá)恒容系統(tǒng)3倍以上，具有安全、穩(wěn)定、高效等特點(diǎn)，是一種非常適用于海上能源保障的大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)。除了在海上應(yīng)用外，還可用于對(duì)現(xiàn)有采用地下恒容系統(tǒng)儲(chǔ)氣的壓縮空氣儲(chǔ)能電站進(jìn)行改造，提高運(yùn)行效率。

據(jù)悉，為突破水下實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和成本限制，儲(chǔ)能研發(fā)中心提出了基于深水模擬裝置的恒壓壓縮空氣儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)技術(shù)，采用高壓水和高壓氣模擬柔性氣囊外部深水環(huán)境，搭建了兆瓦級(jí)恒壓壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣壓力等效水深約700米，具備開(kāi)展真實(shí)深水環(huán)境下的系統(tǒng)試驗(yàn)、柔性儲(chǔ)氣裝置變形特性試驗(yàn)和疲勞性能試驗(yàn)等功能。

實(shí)驗(yàn)表明，水下恒壓壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有可靠、快速的調(diào)節(jié)特性，儲(chǔ)能過(guò)程中對(duì)可再生能源的實(shí)時(shí)消納維持在±5%以內(nèi)，發(fā)電過(guò)程中膨脹機(jī)振動(dòng)小于41微米，冷啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)5分鐘，2分鐘內(nèi)停機(jī)。帶有柔性儲(chǔ)能裝置的系統(tǒng)可以完全利用儲(chǔ)存的壓縮空氣，保持壓縮機(jī)出口和膨脹機(jī)入口的壓力穩(wěn)定，大幅提高儲(chǔ)能密度和儲(chǔ)能效率。

這項(xiàng)研究為恒壓壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)于海上可再生能源規(guī)模發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

原標(biāo)題：揭示恒壓壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)特性