在膨脹機(jī)流動(dòng)特性和設(shè)計(jì)方面，我們需要了解其內(nèi)部的二次流動(dòng)、漩渦和發(fā)展規(guī)律，還要了解壓縮機(jī)的機(jī)理。在設(shè)計(jì)方面，要建立新型壓縮空氣儲(chǔ)能的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行系統(tǒng)部件的試驗(yàn)和驗(yàn)證。

　　研究人員曾經(jīng)提出，壓縮空氣儲(chǔ)能機(jī)理的損失和換熱損失機(jī)理，在儲(chǔ)熱階段要完成儲(chǔ)熱特性的機(jī)理，提出了蓄熱流動(dòng)損失。在關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和技術(shù)研究基礎(chǔ)上，中科院工程熱物理所建立了比較完善的設(shè)計(jì)研發(fā)體系，包括設(shè)計(jì)軟件、研發(fā)平臺(tái)，涵蓋了壓縮空氣儲(chǔ)能關(guān)鍵技術(shù)的方方面面。

　　在集成試驗(yàn)方面，中科院工程熱物理所完成了15千瓦壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。從2012年開(kāi)始，我們運(yùn)作了壓縮空氣組1.5兆瓦示范裝置，運(yùn)行超過(guò)了1000個(gè)小時(shí)，系統(tǒng)效率達(dá)到了52%。

　　中科院工程熱物理所做的10兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，目前已經(jīng)進(jìn)入部件測(cè)試階段，同時(shí)我們也在繼續(xù)進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，拓展相關(guān)的示范應(yīng)用。

　　分布式供冷應(yīng)用案例分享

　　分布式供冷應(yīng)用項(xiàng)目可以降低污染物排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。這種系統(tǒng)通過(guò)燃燒燃料，運(yùn)用高溫發(fā)電，中溫制冷，低溫供熱。系統(tǒng)的挑戰(zhàn)性在于負(fù)荷波動(dòng)大，系統(tǒng)故障率高，迫切需要與儲(chǔ)能技術(shù)相結(jié)合。

　　在中科院工程熱物理所最近設(shè)計(jì)的1.5兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能耦合裝置中，左邊是燃?xì)廨啓C(jī)裝置，右邊是余熱回收和制冷。工作方式是運(yùn)用壓氣機(jī)進(jìn)行充電，在放電的時(shí)候，通過(guò)輸電來(lái)壓縮空氣。這種燃機(jī)可以分布式運(yùn)行，比如可以在樓宇項(xiàng)目中推廣。

　　在廣東的一個(gè)樓宇系統(tǒng)中，最高電負(fù)荷達(dá)到了1725千瓦，研究人員通過(guò)配備壓縮空氣儲(chǔ)能，實(shí)現(xiàn)了削峰填谷。燃?xì)庋b機(jī)達(dá)到1252千瓦時(shí)，系統(tǒng)效率從23.1%提高到26.5%，綜合效率也從18.9%提高到29.4%。系統(tǒng)效率的提高，也讓總裝機(jī)大幅度下降，減少了成本投入。

　　目前我們?cè)?.5兆瓦壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中，效率是50%——55%，我們希望在10兆瓦時(shí)，效率達(dá)到60%——65%，單位造價(jià)降至8000元人民幣，這是我們的發(fā)展目標(biāo)和對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)。

　?。ㄗ髡呦抵袊?guó)科學(xué)院工程熱物理研究所儲(chǔ)能研究中心主任，中國(guó)科學(xué)報(bào)記者貢曉麗根據(jù)其報(bào)告整理）