近日，由上海电气下属上海电机厂自主研制的全球首套300MW级压缩空气储能系列化大容量电机举行下线仪式，产品主要技术指标达到同类产品国际先进水平。

该系列电机将应用于湖北应城300MW压缩空气储能电站示范工程，是世界首台（套）在建300MW级压缩空气储能示范工程。电机功率范围涵盖20~150MW，电压等级10~15.75kV，可实现各种容量等级储能应用电驱功率全覆盖，可根据不同机组容量、不同技术路线，提供定制化服务。此次首套电机成功下线，标志着上海电气已具备向先进大型压缩空气储能系统压缩机组提供超大容量、超高效率、超高转速电动机解决方案的能力。

全球首套！自研大容量电机成功下线

储能技术是实现“双碳”目标的关键支撑技术。“压缩空气储能具有规模大、成本低、效率高、环境友好等优点，是最具发展潜力的大规模储能技术之一。”中国科学院工程热物理所研究员徐玉杰说，膨胀机是压缩空气储能系统的核心部件，其性能对整个系统的性能具有决定性影响。

经过多年的不懈努力，研发团队先后攻克了全三维设计、复杂轴系结构、动态调节与控制等关键技术难题，研制出完全自主知识产权的国际首台300兆瓦先进压缩空气储能系统多级高负荷膨胀机。

2023年8月初，研发团队完成了300兆瓦压缩空气膨胀机的集成测试，各项测试结果均达到或超过设计指标，具有集成度高、效率高、启停快、寿命长、易维护等优点。徐玉杰介绍，相比100兆瓦先进压缩空气储能系统，300兆瓦先进压缩空气储能系统的规模将提高3倍，单位成本会降低20%—30%，效率提高3%—5%。

“该300兆瓦压缩空气膨胀机的成功研制，是我国压缩空气储能领域的重要里程碑，推动了我国先进压缩空气储能技术迈向新的台阶，标志着国际首套300兆瓦先进压缩空气储能国家示范项目取得重大进展。”徐玉杰说道。

鉴于压缩空气储能机组特殊的场景应用需求，技术团队自主创新，还开发了空气压缩电机专用绝缘系统，借助数字化技术仿真手段，对电磁、结构等进行优化设计，使电机具备耐频繁启停、超高效率、极简安装、高可靠性、免维护等显著特点。

该系列电机应用场景广泛，可用于压缩空气储能、液态空气储能、分布式储能、综合储能等储能场景，也可扩展应用于冶金、石化、油气和新能源等多个行业，包括大型空分、高炉鼓风机、乙烯三机、丙烷脱氢、液化天然气、碳捕获等当今产业发展的重要领域。

多元储调技术，面向不同场景

“站在供应端角度，面对不同地区电源结构、电网规划、调度运行等差异，如何解决‘一叶障目、各自为战、信息孤岛’的问题，同时协助客户建设质量可靠、技术领先、收益可观的大基地项目，是储能行业面临的一大挑战。面对该问题，多元储调技术协同发展，实现面向不同场景的组合优势即为上海电气的发力方向。”上述负责人表示。

在沙戈荒场景，熔盐储能是上海电气给出的一大储能解决方案。在库卓沙漠中的穆罕默德·本·拉希德·阿勒马克图姆太阳能园区内，世界上熔盐储备热量最大光热项目——迪拜马克图姆太阳能公园第四期太阳能光热光伏复合电厂项目即为上海电气承建。项目配置了1x100MW塔式熔盐储热发电机组和3x200MW槽式熔盐储热发电机组。其发电原理是，在白天利用熔盐大量储存阳光充沛时产生的热能，在夜间或阴天时提供电力。以迪拜项目为例，每台槽式机组配置了13.5小时储热系统，即每台槽式机组储存的能量可满足汽轮机组满负荷运行13.5小时。借助熔盐储能的高稳定性、长储能力、长寿命的等优势，从而实现24小时连续稳定地将太阳能转化为电能。据了解，该项目每年可减少160万吨碳排放，能够为当地32万户家庭提供清洁电力，对于迪拜2050清洁能源战略实施具有重大意义。

在电网侧场景，压缩空气+锂电池组合式解决方案即为上海电气的特色之一。今年7月，上海电气旗下电站集团中标甘肃省定西市通渭县压缩空气+锂电池组合式网侧共享储能电站创新示范项目。该项目是《国家能源局2023年乡村振兴定点帮扶和对口支援工作要点》中的重点支持建设工程，也是国家电投首个压缩空气+锂电池组合方案网侧共享储能创新示范项目。项目总规模100兆瓦/400兆瓦时，一期建设规模50兆瓦/200兆瓦时，其中压缩空气装机10兆瓦/110兆瓦时，锂电池储能系统配套装机40兆瓦/90兆瓦时。项目建成后，通过新型储能综合利用新模式，可以有效缓解新能源电力调峰、调频压力，改善电网电源结构和能源消纳能力，将有助于巩固提升当地供电保障能力和电网安全性。

针对分布式场景，上海电气依托独有的GVPI技术，可为客户提供预置仓式调相机整套装备与运维服务，为电网提供动态无功支撑，解决电压波动问题，在未来新能源电站区域的电网中，可大幅提升电网对风电、太阳能等新能源的消纳能力。以今年初投运的京能织女泉项目为例，项目采用了国内首台分布式、预制舱式10Mvar级空-水冷却GVPI（整体真空压力浸渍）调相机。风电场送出端短路比得到了显著提升，弃电率减少30%以上，使得场站基本不受电网限电影响。

此外，面向新型电力系统，构筑高效韧性的能源网络，上海电气依托“星云智汇”平台，打造了“源网荷储氢一体化”的能碳管家系统，促进优化新能源主动消纳，助力提升电力系统平衡调节能力。通过数字化融合，进一步提升储能产品在新型电力系统中的价值。

近4亿千瓦的储能规模，市场缺口大

有数据显示，截至2023年7月底，全国发电装机总容量已达27.4亿千瓦，为保持电网运营的安全稳定性，按国际较低的15%配比储能需求估算，我国需要近4亿千瓦的储能规模，而截至2022年底，我国储能的实际装机量仅为0.6亿千瓦，需求缺口明显。

关于行业的未来，上海电气相关工作负责人表示：“储能在未来必定是大有前景的发展方向。集团也极为重视该方向的业务发展，面向‘十四五’，上海电气明确聚焦‘4+2+X’的新赛道发展，将重点围绕“风、光、储、氢”等新兴能源展开布局，将智能制造打造成为上海电气未来发展的增长极。此外，去年5月，第一期的上海电气的双碳主题论坛的主题就是多元储能的产业论坛。在未来，随着市场化电价机制的不断完善，上海电气凭借多元储调技术的优势将有更大的发展空间。”

不仅如此，今年9月12日，上海电气储能科技有限公司A轮融资签约仪式成功举行。完成本轮融资后，电气储能将重点推进新体系研发、推动产线扩能和百兆瓦项目建设，加深产业合作，加快产业升级。未来，电气储能将坚持以“高安全、低成本、可持续”为技术发展目标，积极开发液流储能技术，面向电源侧、电网侧和用户侧的应用场景和个性化客户需求，提供多元化的储能解决方案。

“当前，市场上大多数的储能技术仍处在产业化发展的初期阶段。以更高、更广的维度思考怎样的储能机制有助于推动行业更好的发展，就需要充分考虑到未来电价机制的逐步完善、储能项目的投建与运营高度融合等未来趋势。上海电气希望凭借多元化的储调技术，优化组合发展、集成协同，让不同场景下的风、光等能源变得更加经济、稳定、可靠。帮助客户实现价值增量，助力绿色能源成为真正的主力电源。”该负责人说。