中国储能网讯：11月24-26日，由湖南省工业和信息化厅、湖南省商务厅、长沙市人民政府、中国化学与物理电源行业协会储能应用分会联合主办，100余家机构共同支持的湖南（长沙）电池博览会暨第二届中国国际新型储能技术及工程应用大会在长沙圣爵菲斯大酒店召开。此次大会主题是“新能源、新机遇、新高度”。

会议期间，组委会邀请了东方电气集团东方汽轮机有限公司总设计师分享主题报告《东方汽轮机储能产品介绍》。以下是发言主要内容：

范小平：各位来宾，各位专家，大家好。我是东方汽轮机总设计师范小平，很抱歉因为疫情原因，我不能到现场为大家分享交流，也很荣幸能通过视频方式在本届储能技术及工程应用大会为大家介绍我们东汽的储能产品。我的汇报主要包括以下四个部分，分别是目前储能技术发展概况，东汽的主要储能产品，以及东汽与储能相关的关键核心技术和部分新型储能的应用场景分析。

2020年9月中国明确提出3060碳达峰碳中和目标，以及2021年3月中央财经工作委员会第九次会议提出，构建以新能源为主体的新型电力系统的发展方向，电力行业的电源结构、业务形态、运营方式都将发生巨大变化，储能的地位日益重要，尤其大规模储能将成为我国新型电力系统的关键支撑。随着电能的逐步应用，从1799年意大利物理学家研发出化学电池组开始，多种不同的储能技术逐渐涌现，并取得商业应用，包括抽水蓄能、飞轮储能，压缩空气储能、锂电池储能以及新型二氧化碳储能等储能方式。目前各种储能都因为各自的特点，服务于储能市场的各个赛道中，并未形成完全的技术替代。

目前中国的储能产业正处于高速发展期间，储能产品正在向着规模化、大型化、智慧化方向发展，同时对所有储能形式的安全可靠性提出了更高的要求。在所有储能产品中，抽水蓄能目前还占据绝对主导地位，除它之外的新型储能正飞速发展，它们共同构成支撑新型电力系统的重要技术和基础装备。国家发改委和新能源局提出到2025年，新型储能装机规模将达3000万千瓦以上，到2030年将实现全面市场化发展，同时“十四五”新型储能发展实施方案，针对部分重点储能产品提出了具体的要求。

下面为大家介绍东汽储能产品，首先对东汽进行一个简单介绍。东方电气集团是国资委直属的重要骨干企业，是全球业务门类和品种最完整的发电设备制造集团，拥有水电、火电、核电、气电、风电、太阳能，六电并举的研制能力，发电设备产量累计超过6亿千瓦。东方汽轮机有限公司是东方电气集团下属二级企业，长期致力于透平设备研制，累计交付发电设备总容量超过5亿千瓦，出口30多个国家，拥有国家重点实验室、院士工作站、博士后工作站，是国家级高新技术企业。东汽目前主要业务涉及八大产业，包括传统产业当中的重型燃机、火电和核电汽轮机、工业汽轮机以及配套的电站服务，同时还包括特种装备研制，新能源工程总包，还有诸如SCO2发电，ORC发电，压差发电等新产业产品，以及我们目前正快速发展的储能产业。

储能是东汽积极落实国家政策，推动科技创新产业转型而重点发展的产业。东汽一直以来致力于旋转机械的研发制造，在此领域积累了丰富的工程经验和良好业绩。因此，东汽储能主要以物理储能中的压缩空气储能和二氧化碳储能为主，致力于为用户提供储能系统、设备集成和系统解决方案。设备集成方面，我们可以为用户提供压缩机、膨胀机、换热器等核心关键设备。系统集成方面，我们可以根据用户需求提供单一的压缩空气储能系统，二氧化碳储能系统，以及结合电化学储能、飞轮储能等多种储能方式的系统集成，得益于我们丰富的能源综合利用经验，我们可以根据用户需求，为用户提供城市综合能源站、现代综合储能园区等储能系统的综合解决方案。

下面为大家介绍东汽的压缩空气储能产品。压缩空气储能是利用低谷电对空气进行压缩，并将高压空气密封在地下岩穴等储气室中，在电网负荷高峰期释放压缩空气，推动透平发电的一种储能方式。它可以有效解决大规模风电光伏等新能源发电并网问题，同时通过大规模储能技术，可以实现电网的“削峰填谷”，增强电网的经济性。一个典型的压缩空气储能系统主要包含以下五个大系统，一是压缩系统，它主要包含压缩机和驱动电机，用来将电能转换为压缩势能。二是膨胀系统，包含透平及发电机组，它主要将压缩势能转化为电能。三是储热系统，主要是高低温储热罐，用来储存压缩过程中产生的热量。四是换热系统，主要是一些换热器设备，负责将储能和释能过程中的工质热量进行交换。五是储气系统，主要是地下岩穴或者是高压储罐，用来储存高压空气。

目前压缩空气储能电电效率可达60%-75%，在规模容量上它是仅次于抽水蓄能，适合建设大规模电站，它的储能时间长，可持续工作几小时乃至数天时间。它是一种物理储能方式，主要核心设备是旋转机械，因此它的使用寿命长，循环次数多，一般使用寿命可达30年以上，同时他的介质是空气，不燃爆，不产生任何有毒有害气体，全生命周期无碳排放，因此它是一种绿色环保的储能方式。压缩空气储能技术路线有补燃式和非补燃式。国外最早投入商业运行的压缩空气储能电站是德国的Huntorf电站，以及美国的Mclntosh电站，他们都是利用天然气进行补燃，储能效率大概在40%-55%左右。国内的压缩空气储能起步较晚，目前主要以非补燃式为主。最具有代表性的工程是江苏金坛岩穴60兆瓦压缩空气储能国家示范项目，今年5月份正式投入商业运行，系统设计效率60%。正在建设中的湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站，是目前世界单机功率最大，储能规模最大的压缩空气储能项目，于今年7月开始正式建设。

东汽根据用户储能需求，在压缩空气储能领域可以为用户提供动力设备模块、储热模块、储换热模块以及系统集成方案。在膨胀系统方面，我们可以提供成熟的10兆瓦到300兆瓦等级的空气透平发电设备。压缩系统方面，我们可以为用户提供采用系列化方式设计的离心式或者轴流式压缩机。在储换热系统中，我们可以根据不同工程需求提供各种等级的换热器、储热罐等设备。同时我们也可以为用户提供从10兆瓦时到1500兆瓦时等级的系统集成方案。在压缩机设备方面，我们具有轴流式和离心式压缩机的设计制造经验。

上面这张图展示的是东汽具有完全自主知识产权的5万重型燃机，它的压缩机有17级叶片。下面这张图展示的是东汽自主研发制造的，已经通过行业鉴定达到国内领先水平的18兆瓦天然气管线压缩机，它有3级离心叶轮。因此，东汽能够为用户提供大流量高压比的各种形式的压缩机设备。

空气透平方面，东汽的传统强项就是设计制造各种功率等级的高性能透平设备。同时我们各种高效通流技术的实验验证主要是通过空气透平实验来进行。因此在空气透平研发制造方面，东汽具有国内乃至国际领先水平。我们根据不同的系统方案和功率等级，已经完成从小功率等级到300兆瓦等级空气透平概念机组研发，可以快速为用户提供性能最优，安全可靠的透平产品。换热器方面，东汽具备GB和ASME设计制造资质，已经为各大电厂提供了数百台换热器设备。在压缩空气产品业绩方面，我们为全球首个非补燃式压缩空气储能项目，江苏金坛项目提供了透平发电机组，机组功率为60兆瓦，在整个机组安装调试阶段直到投运阶段，设备各项性能指标优良，机组运行平稳，实现了从启动冲转到满负荷运行。温态8分钟，热态7分钟，5.5分钟的快速启停功能。今年7月湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程正式开工，东汽将为该项目提供一套压缩空气透平设备，项目建成后将在非补燃式压缩空气储能领域实现单机功率世界第一，储能规模世界第一，转换效率世界第一等诸多目标。

下面为大家介绍东汽二氧化碳储能产品，二氧化碳储能是压缩气体储能的一种，它的原理与压缩空气储能相似，利用的工质是CO2，在储能阶段压缩气态二氧化碳存储压缩热量，并将高压二氧化碳在常温下进行液化存储。发电阶段利用存储的热量加热高压液态二氧化碳，至高温气态驱动透平发电，最后又以常温常压的状态返回到储气仓中，整个系统是一个闭式循环系统，储热介质可以是水或导热油，功率及容量等级可以根据业主需求定制。目前我们配合的最大项目已经做到1000兆瓦时。二氧化碳储能的特点方面，它的效率跟压缩空气储能相当，为60%-75%，与抽水蓄能和压缩空气储能相比，它主要有三方面优势：一是不受地理条件限制，建设选址对地理条件没有特殊要求，适合广泛建设。

二是运行过程中气体的压力保持不变，主辅机工况稳定，效率高。三是储存成本低，二氧化碳能量密度大，所需高压储罐体积小，造价便宜。在二氧化碳储能产品方面，东汽可以根据用户储能需求，提供项目总包系统集成方案，标准化的储能模块动力设备模块，在项目规模上目前可以做到1000兆瓦时以上，在气液储存设备中，我们可以根据不同容量需求，提供各个系列的气舱和储罐设备，这种气舱目前广泛应用于诸如气膜体育馆，气膜方舱试验室，还有一些电厂的储煤仓等方面，技术成熟可靠，设计寿命使用30年以上。压缩机、膨胀机、换热器等关键核心设备方面，与压缩空气储能产品一样，东汽具备各个等级的高性能产品提供能力。

今年8月在四川省德阳市举办的2022年世界清洁能源装备大会上，东方汽轮机全球首个二氧化碳+飞轮储能示范项目顺利竣工，各大发电集团及储能相关企业纷纷对二氧化碳储能表示出浓厚的兴趣，目前已收到多家电力集团公司的合作意向，并正在对10余个应用场景展开研究。这个二氧化碳示范项目容量规模为10兆瓦，20兆瓦时，同时配备50千瓦时的飞轮储能，主要用来展示东汽的长时储能和快速响应方面的协调配储能力。目前这个项目已经建成，欢迎大家随时来东汽参观考察。

第三部分简要介绍东汽与储能相关的关键核心技术。系统集成方面东汽可以针对不同的应用需求，提供从系统构建、优化、耦合到能源综合利用的系统解决方案。东汽具有从单一的储能系统构建到设备级的系统优化能力，可以根据能量型储存介质的持久性和功率型储能介质的快速性来设计不同场景需求的多系统耦合方案，最终为用户提供能源综合利用解决方案。

在设备研发制造方面，东汽历经10余年研发的TIOD智能优化设计平台，集成了热力性能计算与大数据验证了通流智能优化设计手段，在大幅提升设计效率的同时可以确保东汽针对不同应用场景快速设计高效通流方案。近五年来，东汽采用此通流设计平台研发的近100台投运机组，经济性指标100%合格。东汽拥有行业唯一的多级空气透平试验台，该试验台2009年建成，我们已经拥有10余年空气透平装备开发经验，全面掌握空气流动换热等物理特性，完成了超过80余套叶珊及多级透平性能测试，积累了大量实验数据。这一系列试验成果可直接用于东汽高效空气透平研发，也在完成空气和水蒸气物性转化的基础上，大量应用于公司的火电机组。在火电机组应用上，依托空气透平实验台研发的自主通流技术，已在大功率汽轮机中大量投运，缸效率显著提升，汽轮机热耗均满足合同要求。其中高压缸效率领先行业平均水平2%，中压缸效率领先行业平均水平1%以上，为用户节能降耗作出较大贡献。

东汽拥有国内唯一的长寿命高温材料重点实验室，行业内唯一的材料研发数字模拟工作站，我们不仅对各种高温材料性能的掌握行业领先，而且可针对储能产业相关材料进行进一步研究。在压缩机技术方面，东汽在重型燃气轮机研制过程中掌握了轴流压气机的设计制造技术，目前已经完成多种型号的轴流压缩机研制工作。离心式压缩机技术方面，东汽拥有单机功率630千瓦的汽轮机实验台，单机功率25兆瓦的整机试验台，通过试验台试验，已全面掌握离心式压缩机核心技术，并在多个项目中成功应用。东汽自主设计开发的独立气源站压缩机，天然气管线压缩机，超临界二氧化碳压缩机等产品已完成多项性能试验和专家评审，安全可靠性和经济性均达到设计要求。智慧产品方面，东汽开发了智慧产品运行平台，根据用户的需求，平台既可以就地布置，也可以远程布置，平台可以实现设备的运行及故障诊断，性能评估优化，智能运行以及三维可视化等交互功能。在远程布置方面，有神华万州，榆能横山等电厂已经接入东汽园区内的智慧运行系统平台，还有部分电厂正在实施。

第四部分与大家一起分享东汽针对新型储能构建的一些典型应用场景。东汽围绕新型电力系统对储能大规模、多场景、高可靠性等需求，研发储能系统的构建优化及多系统耦合的复合储能系统集成技术，实现储能能源梯级利用，为不同用户提供综合系统解决方案。

场景一：储能+风光等新能源，储能可解决其消纳能力差，不稳定不可控等问题。我们推荐使用压缩空气或者二氧化碳储能+飞轮储能或电化学储能的配储方式，可实现平滑电网波动，跟踪调度输出，调峰调频等功能，实现可再生能源发电大规模并网。

场景二：火储联合调频，目前很多电厂调频响应延时长，功率爬坡速度慢，调频性能差，我们推荐用户配备3%-5%发电机额定功率的电化学储能和飞轮储能，不仅能降低运行成本，同时可获得相应的调频收益。

场景三：火储联合调峰，目前很多电厂调峰响应较慢，爬坡速度低，调峰深度不够，而且长期低负荷运行，发电设备磨损加剧，成本增加，我们推荐用户配备10%-30%额定功率的二氧化碳储能或者压缩空气储能，不仅能有效缓解火电厂的调峰压力，同时提高燃煤机组深度调峰的安全运行与节能减排性能，还能通过峰谷价差和调峰补贴的模式获得相应收益。

场景四：储能+火电+ccus，随着国家碳交易市场的日益成熟，各地政府都在大力推动煤电+ccus示范项目建设，我们的二氧化碳储能与碳捕集和火电相结合，不仅能够利用电厂余热提高储能系统的效率，同时能提高火电机组的经济性，而且二氧化碳捕集系统与储能系统完全可以耦合，使得整个系统变得十分简单，建设运行维护成本低廉。

场景五：共享运营独立的储能电站。2021年7月，国家能源局印发关于加快推动新型储能发展的指导意见，明确新型储能独立的市场主体地位，鼓励储能作为独立的市场主体参与辅助服务市场，鼓励探索建设共享储能。各地都开始为新型储能的发展提供系列支持政策。独立的储能电站运营可在现货市场、储能租赁、容量补偿等方面获得多种收益。

场景六：工业园区储能。目前很多工业园区的用电费用峰谷价差大，且尖峰负荷高，持续时间短，对电网的负荷功率造成很大压力，储能技术的介入可以协调这种不匹配性，而且很多园区有压缩空气需求，单独配有压缩空气供气系统。因此，我们推荐配比压缩空气或二氧化碳储能，将飞轮储能或者电化学储能，不仅能降低高峰期用电成本，实现峰谷套利，降低电费，还可为园区提供备用电源及压缩空气，这是依靠外部电量输入为主的能源消费地区，具有较大的推广应用价值。

场景七：储能+绿色建筑。目前很多大型商场或交通枢纽如地铁站等主要用电负荷集中在高峰期，单独配备空调和新风系统耗电量大，投资成本高，我们可以为其配备小型的压缩空气储能装置，不仅能实现其自主供电，赚取峰谷价差，还可实现自主供暖供热，取消空调和新风系统，节约系统常年耗电成本。

最后，我的汇报就到这里，感谢各位专家领导的认真聆听， 欢迎大家与东汽进行深入的交流与合作，谢谢大家。