12月25日,国家电投集团科学技术研究院有限公司(简称“国家电投集团中央研究院”)召开全球首套超高温热泵储能技术评审会。会议由国家电投集团中央研究院党委副书记、总经理聂华主持,中国工程院院士苏光辉、中国工程院院士高金吉、清华大学教授梅生伟等多位行业专家,集团公司科技委与科技咨询委秘书长汪峰,战略规划与发展部、科技与数智化部、基础产业部、核能安全与发展部、战略性新兴产业部相关领导,相关二级单位代表和产业界嘉宾共同出席活动。
国家电投集团中央研究院党委书记、董事长樊胜在致辞中表示,在国家“双碳”战略深入推进、新型电力系统加快构建的关键时期,兆瓦级超高温热泵储能中试项目的成功验证,这一成果不仅是我国储能自主创新的一座新标杆,也为新能源消纳、电网调节和工业绿色转型,提供了全新的技术方案。在技术评审环节,项目组表示该兆瓦级超高温热泵储能中试系统已成功突破从理论设计到工程实现的全链条关键技术。下一步将重点围绕系统持续优化与成本控制开展攻关,为后续百兆瓦等级示范项目的建设奠定坚实基础。为直观展示项目实际运行情况,会议现场与云南中试项目现场进行了远程视频连线。现场技术人员表示,目前系统各项参数稳定、响应迅速,团队将持续收集长周期运行数据,以支撑未来的技术优化与设计改进。


评审会上,专家一致认为,该兆瓦级超高温热泵储能中试系统构型完整,首次对超高温全体系热泵储能系统技术进行了完整的工程化验证,项目具有完全自主知识产权,核心技术自主可控,总体技术国际领先。标志着超高温热泵储能技术迈出了从实验室到产业落地的关键一步,为该技术大规模产业推广奠定了坚实的技术基础。
该项目自启动以来,汇聚了国内高校、科研院所及产业链单位的多方力量,形成了“研发-工程-应用”协同推进的创新模式。
未来,国家电投集团中央研究院将继续在国家能源用户侧储能创新研发中心的架构下,持续推进热泵长时储能技术的研发与产业化,为我国构建新型能源体系、实现“双碳”目标提供有力支撑。
延伸阅读
热泵储能,也被称作卡诺电池,其结合热泵循环与热机循环,实现电能与热能之间的高效双向转换。储能过程为热泵循环,消耗低谷电能或弃电驱动压缩机,将系统低温环境热量“搬运”至高温环境,实现电能向热能和冷能的转化。发电过程为热机循环,利用储存的热能及冷能驱动热机系统对外发电(图1)。

图1 热泵储能系统原理图
国家电投集团中央研究院从2018年提出气体超高温热泵储能技术体系并进行研发布局。经过近十年的艰难探索,攻克了系统构型、核心设备、系统控制等系统关键技术,建立了具备完全自主知识产权的热泵储能技术体系,申请百余项发明专利,牵头制定国内第一批热泵储能技术标准,并针对大基地、火电/核电应用场景注册了“储诺”和“和诺”商标,始终保持行业领先地位。
相较于传统储能技术,“储诺”超高温热泵储能技术具有显著优势,一是布置灵活度高,无需依赖特定地理条件,无论是平原电站还是山地产业园均可快速部署;二是循环效率无衰减,规模化电电转化效率达65%以上,在不同负荷下效率稳定;三是储能技术参数优势明显,储热高温560℃以上,低温可达-60℃,储能密度可达80–120kWh/m³,远超常规压缩空气储能,同等空间下储能容量可提升10倍以上;四是应用场景广泛,可实现高品质冷热电联供,耦合新能源大基地、煤电、核电、高耗能等产业,提升绿电比例(消纳),满足运行灵活性及节能减排需求。
2023年,国家电投集团中央研究院与云南国际联合开展全球首套兆瓦级“储诺”超高温热泵储能中试项目研制(1MW/4MWh),该系统于2025年9月全面建成(图2、图3),并于同年12月完成了全球首次对热泵储能技术进行工程化验证。经国内性能测试权威单位——西安热工院的性能测试表明(图4),该系统已历经7次完整充放电,各项核心参数达到或优于设计值,技术指标全球领先。
图2 全球首套“储诺”超高温热泵储能系统

图3 全球首套“储诺”超高温热泵储能系统主机平台

图4 全球首套“储诺”超高温热泵储能系统调试情况
为加速技术落地与规模化应用,国家电投集团中央研究院基于前期研发基础,针对大基地、火电/核电等支撑性电源、高耗能产业园区系统性提出热泵储能技术多场景耦合应用方案,可解决新能源大基地高弃电问题,平衡日夜电力送出,优化送电质量;耦合火电/核电等支撑性电源,显著提升其灵活性,满足高安全、高效、高灵活性的运行需求;应用于高耗能产业园,提高铝业、石化等高耗能园区绿电供应比例,实现园区低碳运行。
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