中國儲能網(wǎng)訊：在“碳達峰、碳中和”的浪潮中，風電、太陽能等新能源正成為主導力量，在實現(xiàn)能源轉型的同時，也深刻顛覆了電力系統(tǒng)穩(wěn)定特性和運行模式。為應對新能源隨機性、波動性、安全支撐弱等特性帶來的挑戰(zhàn)，新型儲能成為促進新能源更大規(guī)模發(fā)展、夯實新型電力系統(tǒng)安全底座的重要基礎設施。
為滿足電力系統(tǒng)對長時大容量、高安全性及綠色環(huán)保儲能技術的需求，清華大學梅生偉教授帶領的團隊經(jīng)過15年孜孜不倦的探索與攻堅，率先提出了非補燃壓縮空氣儲能技術路線，并實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化工程實踐零突破，推動了壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)形成與壯大。
而依托該團隊核心技術成長的佑賽科技，打造了非補燃壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)化的清華創(chuàng)業(yè)“天團”，成為國內(nèi)唯一擁有核心工藝包，具備百萬千瓦級別壓縮空氣儲能電站設計－集成－建設能力的領軍企業(yè)。
技術革新，保持領先的核心動能
儲能技術是新型電力系統(tǒng)的重要支撐，它不僅能夠解決新能源并網(wǎng)帶來的電力失衡問題，還能顯著提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在眾多儲能技術中，壓縮空氣儲能技術因其高效穩(wěn)定、容量大、環(huán)境友好等優(yōu)勢成為支撐高比例新能源接入新型電力系統(tǒng)最有效的儲能方式之一。而壓縮空氣儲能技術涉及到復雜的熱力、電氣和機械過程，涵蓋空氣壓縮、高效換熱、多介質儲熱、高壓儲氣及透平發(fā)電等多個學科領域，需要協(xié)同溫度、壓力、流量等多種參數(shù)的控制，技術挑戰(zhàn)巨大。
2011年，通過對當時國內(nèi)外天然氣補燃式、液態(tài)空氣和超臨界三種壓縮空氣儲能技術的綜合分析，盧強院士、梅生偉教授首次提出了基于壓縮熱回饋的非補燃式壓縮空氣儲能技術路線。此后，梅生偉教授帶領電-熱-氣-機-地多學科交叉團隊持續(xù)10余年攻關，研發(fā)了寬工況高效壓縮、耐高壓低熱阻蓄換熱、大容量低成本儲氣及寬滑壓空氣透平發(fā)電等關鍵技術。主持研制非穩(wěn)態(tài)壓縮機、低?損換熱器、多元儲氣庫和寬工況空氣透平等核心裝備。創(chuàng)建大容量壓縮空氣儲能系統(tǒng)安全控制及儲網(wǎng)協(xié)同控制方法，研發(fā)壓縮空氣儲能電站控制系統(tǒng)，形成了具有自主知識產(chǎn)權的完備技術體系。
在梅生偉教授的帶領下，團隊在產(chǎn)學研轉化方面先后創(chuàng)造了多個“世界第一”：2014年，團隊在安徽蕪湖建立全球首個非補燃壓縮空氣儲能工業(yè)電站；2022年，建成全球首個商業(yè)化運行的非補燃壓縮空氣儲能電站——國家儲能示范工程“江蘇金壇60MW/300MWh鹽穴壓縮空氣儲能電站”，電－電效率62.38%，國際領先，累計充/放電1300余次，位列并網(wǎng)壓縮空氣儲能電站第一，為壓縮空氣儲能技術的廣泛應用開辟了新紀元；2025年，團隊建成全球首個高寒地區(qū)人工硐室型寬滑壓壓縮空氣儲能電站，同時啟動了全球首個百萬千瓦級別壓縮空氣儲能電站的設計與建設。截止目前，梅生偉教授作為首席科學家支撐建成壓縮空氣儲能電站9座，在建12座，可增加調節(jié)能力5200MW/25700MWh。
梅生偉教授主要因上述貢獻榮獲2022年首屆高景德科技成就獎（全國僅2人）、中國電工技術學會技術發(fā)明特等獎（學會創(chuàng)會42年來首個特等獎）及2023年何梁何利科學與技術創(chuàng)新獎（區(qū)域創(chuàng)新獎），并應邀在何梁何利高峰論壇作壓縮空氣儲能主旨報告。相關成果還入選了中宣部、發(fā)改委“奮進新時代”主題成就展，中國科協(xié)“科創(chuàng)中國”先導技術榜優(yōu)秀成果。
創(chuàng)新永無止境。目前，梅生偉教授帶領團隊正在研究大規(guī)模柔性壓縮空氣儲能技術，挖掘壓縮空氣儲能在礦井、水下等新型應用場景的靈活儲氣方式，提出抽蓄耦合壓儲、火電耦合壓儲、水下柔性壓儲等新一代壓縮空氣儲能技術，大幅提升壓縮空氣儲能電站選址、運行及配置的靈活性，加快推動壓縮空氣儲能的規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化進程。同時，創(chuàng)新性地提出安全高效的大規(guī)模地質儲氫技術，發(fā)明了儲氫洞室優(yōu)化設計和安全評價及調控技術，初步形成具有自主知識產(chǎn)權的地質儲氫技術體系。目前，他作為中鹽鹽穴公司首席科學家和國家重點研發(fā)計劃項目負責人，正在領導建設世界首座基于對偶鹽穴的超大容量恒壓儲氫庫。他的上述工作有力支撐了我國大規(guī)模儲能產(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展。
十年磨劍，厚積薄發(fā)的產(chǎn)業(yè)龍頭
科技創(chuàng)新最終需要通過產(chǎn)業(yè)化落地來檢驗其市場價值。在梅生偉教授帶領科研團隊完成從0-1的原始技術突破的同時，2011年即安排其學生陳任峰博士創(chuàng)立了安徽佑賽科技有限公司，開啟了產(chǎn)學研合作的新征程，聯(lián)合清華大學等單位承擔多個壓縮空氣儲能示范項目，并出資5000萬元成立清華大學（電機系）-安徽佑賽科技有限公司柔性壓縮空氣儲能聯(lián)合研究中心。目前，佑賽科技已擁有壓縮空氣儲能成套解決方案研發(fā)能力和百萬千瓦級壓縮空氣儲能電站的設計與建設實力，是國家級專精特新“小巨人”企業(yè)，成為壓縮空氣儲能行業(yè)的佼佼者。
（1）深耕重點市場，實現(xiàn)1-10的發(fā)展
2023年，內(nèi)蒙古第一批新型獨立儲能示范，佑賽科技總計獲得46萬千瓦/184萬千瓦時的壓縮空氣儲能建設指標，占同批次新型儲能示范項目的15%。2024年，在內(nèi)蒙古大型儲能示范中，總計獲得210萬千瓦/1050萬千瓦時建設指標（卓資項目和西烏項目），在同批次電網(wǎng)側獨立儲能中占比30%，總投資超過150億元。卓資項目和西烏項目均于今年6月30日前全部開工，是全球僅有的兩座開工建設的百萬千瓦級壓縮空氣儲能電站。
（2）全國布局，實現(xiàn)10-100的拓展
2025年佑賽科技全面服務各省（區(qū)）新型電力系統(tǒng)發(fā)展，根據(jù)地質、接入系統(tǒng)以及市場環(huán)境等條件實現(xiàn)精準開發(fā)，目前已在內(nèi)蒙古、新疆、四川、青海、河南等地成功申報六個壓縮空氣儲能項目，總裝機容量達300萬千瓦。
（3）持續(xù)推動技術革新和成本下降
接下來，梅生偉教授帶領的壓縮空氣儲能產(chǎn)學研團隊將繼續(xù)依托先發(fā)優(yōu)勢，在以下幾方面重點推進：一是加強工藝迭代，快速加大壓縮空氣儲能在電網(wǎng)側獨立儲能的滲透率；二是推動新能源大基地配置壓縮空氣儲能，發(fā)揮壓縮空氣儲能轉動慣量、調相功能特性，有效實現(xiàn)同步機組功能替代，打造全清潔能源大基地典型示范；三是積極推進壓儲－火電耦合、壓儲－抽蓄耦合、水下恒壓壓儲等新技術、新工藝。四是通過技術革新和產(chǎn)業(yè)鏈融合，三年內(nèi)實現(xiàn)成本下降30%。通過以上四方面的努力，力爭2030年前建成100座壓縮空氣儲能電站。
梅生偉教授帶領的團隊搶抓能源轉型戰(zhàn)略機遇，憑借技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化實踐，成功推動壓縮空氣儲能技術從實驗室走向市場，打造出新能源領域極具潛力的“藍海賽道”，為我國能源結構優(yōu)化升級貢獻了重要力量。
