在核心技術(shù)層面,企業(yè)自主研發(fā)四大關(guān)鍵技術(shù),分別為多段異布局壓縮膨脹技術(shù)、多形態(tài)熱力循環(huán)構(gòu)型技術(shù)、低損級聯(lián)式儲換熱技術(shù)、寬工況自適應運行控制技術(shù);同時實現(xiàn)多級異轉(zhuǎn)速跨臨界壓縮機、寬工況變負荷透平膨脹機、多溫區(qū)高效儲換熱系統(tǒng)、數(shù)字孿生智慧管控系統(tǒng)全套核心裝備自研自產(chǎn),搭建起完整閉式循環(huán)壓縮液態(tài)二氧化碳儲能技術(shù)體系,徹底擺脫關(guān)鍵設(shè)備對外依賴。目前這套技術(shù)已在三大場景完成工程實戰(zhàn)落地:新能源并網(wǎng)調(diào)峰場景消納棄風棄光、提供電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓支撐;工業(yè)節(jié)能耦合場景聯(lián)動工業(yè)余熱、LNG余冷與碳捕集系統(tǒng),盤活低品位能源;城市綜合能源場景打造冷熱電聯(lián)供項目,實現(xiàn)區(qū)域一體化供能。整套儲能系統(tǒng)擁有六大差異化競爭優(yōu)勢:系統(tǒng)整體運行效率可達70±5%,設(shè)備穩(wěn)定運行周期長達30至50年,項目30年度電成本低于0.2元,功率與容量可自由解耦、不受地理與氣候條件約束,儲能工質(zhì)二氧化碳性質(zhì)穩(wěn)定、無爆燃風險且零污染排放,同時具備主動電網(wǎng)響應能力,可通過慣量、阻尼控制平抑電網(wǎng)波動,提升電網(wǎng)運行韌性。依托杭州、武漢三大現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)基地、完備特種設(shè)備與工程施工資質(zhì),華電華源構(gòu)建起規(guī)劃、設(shè)計、制造、施工、運維一體化服務能力,順利完成從百兆瓦級技術(shù)藍圖到全閉環(huán)商業(yè)化工程的落地轉(zhuǎn)化。
一、深耕儲能賽道 積淀央企背書全維度企業(yè)實力
華電華源具備深厚的行業(yè)積淀與央企賦能優(yōu)勢,依托六十余年電力科研底蘊與三十余年企業(yè)深耕經(jīng)驗,搭建了成熟的低碳儲能產(chǎn)業(yè)運營體系,體現(xiàn)了企業(yè)長期深耕儲能賽道、穩(wěn)步實現(xiàn)技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)升級的綜合能力。
企業(yè)始建于1994年,源自電力工業(yè)部杭州機械設(shè)計研究院,長期專注熱儲能與節(jié)能技術(shù)研發(fā)應用,是國內(nèi)較早布局儲能節(jié)能領(lǐng)域的企業(yè)之一,積累了扎實的技術(shù)與工程經(jīng)驗。
2018年,中國能建集團完成對企業(yè)的控股賦能。依托央企平臺雄厚的產(chǎn)業(yè)資源、技術(shù)儲備、項目資源與行業(yè)影響力,企業(yè)持續(xù)優(yōu)化戰(zhàn)略布局,確立“核心裝備+綜合解決方案”的核心發(fā)展路線,為后續(xù)CO?儲能技術(shù)迭代、成果轉(zhuǎn)化與市場化落地筑牢堅實基礎(chǔ)。
在科研創(chuàng)新布局方面,企業(yè)搭建國家級、省級多層級科研創(chuàng)新平臺,組建專業(yè)化低碳研究院,聚焦儲能技術(shù)、工業(yè)節(jié)能、可再生能源利用三大核心領(lǐng)域持續(xù)技術(shù)攻堅,保障技術(shù)持續(xù)迭代升級。
在產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能布局方面,企業(yè)立足杭州、武漢兩大核心區(qū)域,布局三大核心產(chǎn)業(yè)基地,分別為科研創(chuàng)新基地、蓄能與建筑節(jié)能設(shè)備制造基地、能源動力設(shè)備制造基地。基地配備全套現(xiàn)代化生產(chǎn)、檢測、試驗設(shè)備,為儲能技術(shù)成果落地轉(zhuǎn)化提供完備硬件支撐。
在知識產(chǎn)權(quán)與行業(yè)標準方面,企業(yè)持有齊全的特種設(shè)備生產(chǎn)資質(zhì),累計斬獲近百項專利授權(quán)、十余項軟件著作權(quán),同時深度參與多項國家、行業(yè)儲能技術(shù)標準編制,充分體現(xiàn)企業(yè)的科研創(chuàng)新實力與行業(yè)技術(shù)影響力。
在工程履約與項目落地層面,企業(yè)手握多項高等級專業(yè)施工資質(zhì),包含機電工程施工總承包壹級、建筑機電安裝工程專業(yè)承包壹級、電子與智能化工程專業(yè)承包一級等核心資質(zhì)。
依托完善的資質(zhì)體系與多年工程經(jīng)驗,企業(yè)可承接各類大型儲能規(guī)模化建設(shè)項目,具備從前期規(guī)劃咨詢、方案設(shè)計、深化施工到后期運維管理的全流程服務能力,可全面適配大型儲能工程的建設(shè)標準、安全規(guī)范與長效運營需求。

二、構(gòu)建全鏈條體系 打造CO?儲能核心技術(shù)壁壘
經(jīng)過長期技術(shù)攻關(guān)與試驗迭代,華電華源自主研發(fā)搭建跨臨界閉式循環(huán)壓縮液態(tài)二氧化碳儲能技術(shù)體系。基于四大自主核心技術(shù)與全套自研核心裝備,系統(tǒng)可穩(wěn)定實現(xiàn)電能、熱能、勢能的高效轉(zhuǎn)化與閉環(huán)存儲,體現(xiàn)了企業(yè)在CO?儲能核心領(lǐng)域的自主攻堅、獨立研發(fā)與系統(tǒng)集成能力。
整套技術(shù)采用閉式循環(huán)運行模式,區(qū)別于傳統(tǒng)開放式儲能系統(tǒng)。全程以二氧化碳為專屬儲能工質(zhì),無介質(zhì)損耗、可循環(huán)反復使用,運行穩(wěn)定性強、綠色屬性突出,從底層架構(gòu)保障了系統(tǒng)長效、安全、低碳運行。
2.1 核心運行原理
華電華源CO?儲能系統(tǒng)采用閉環(huán)運行模式,整體分為儲能、釋能兩大獨立流程,運行邏輯清晰、工況穩(wěn)定、適配場景廣泛。
儲能流程:系統(tǒng)依托新能源谷電、富余可再生能源電力,將低壓常溫狀態(tài)下的二氧化碳壓縮至高溫高壓狀態(tài)。壓縮過程產(chǎn)生的熱量會同步儲存至專用儲熱系統(tǒng),完成熱能歸集。經(jīng)過降溫處理后的高壓二氧化碳,以液態(tài)形式儲存于高壓儲罐中,順利完成電能向熱能、勢能的轉(zhuǎn)化與存儲。
釋能流程:當電網(wǎng)或終端用能主體需要電力支撐時,高壓液態(tài)二氧化碳通過儲熱系統(tǒng)加熱升溫,恢復至高溫高壓狀態(tài),送入透平設(shè)備完成膨脹發(fā)電。系統(tǒng)將前期儲存的勢能與熱能重新轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定電能并網(wǎng)或自用,做功后的二氧化碳可回收循環(huán),持續(xù)參與系統(tǒng)閉環(huán)運行。

2.2 四大自主核心技術(shù)
二氧化碳跨臨界儲能存在物性變化復雜、寬工況調(diào)控難度大、能量損耗易偏高諸多行業(yè)痛點。針對以上技術(shù)難題,華電華源自主研發(fā)四大關(guān)鍵核心技術(shù),全方位優(yōu)化系統(tǒng)運行效率與工況適配能力。
多段異布局壓縮膨脹技術(shù):結(jié)合二氧化碳跨臨界狀態(tài)下的物性變化規(guī)律,優(yōu)化多級異轉(zhuǎn)速氣動布局結(jié)構(gòu),適配復雜運行工況,持續(xù)提升儲、釋能全過程能量轉(zhuǎn)換效率,保障系統(tǒng)高效運轉(zhuǎn)。
多形態(tài)熱力循環(huán)構(gòu)型技術(shù):創(chuàng)新研發(fā)多種差異化熱力循環(huán)構(gòu)型,實現(xiàn)勢能、熱能、電能異質(zhì)能流協(xié)同優(yōu)化匹配,可根據(jù)不同場景用能需求,定制適配最優(yōu)儲能運行方案。
低損級聯(lián)式儲換熱技術(shù):搭建寬溫區(qū)梯級化儲熱、儲冷一體化架構(gòu),通過能級聯(lián)保、動態(tài)智能調(diào)控等方式,大幅降低儲換熱環(huán)節(jié)的能量損耗,有效提升系統(tǒng)熱-電回饋效率。
寬工況自適應運行控制技術(shù):搭建前饋預判+反饋修正的融合式智能控制架構(gòu),讓系統(tǒng)可在寬負荷區(qū)間內(nèi)保持高效、穩(wěn)定運行,有效適配復雜多變的電網(wǎng)負荷與終端用能場景。
2.3 全套自研核心裝備
華電華源實現(xiàn)CO?儲能全鏈條核心裝備自研自造、自主可控,所有裝備針對性適配跨臨界儲能特殊工況,運行參數(shù)穩(wěn)定、工況適配性強,徹底擺脫外部設(shè)備依賴。
多級異轉(zhuǎn)速跨臨界壓縮機:采用專屬跨臨界多級異轉(zhuǎn)速氣動布局,支持70%~110%流量寬工況運行,設(shè)備最大排氣壓力超過7.5MPaA,可完美適配高壓儲能工況,保障壓縮環(huán)節(jié)能量高效轉(zhuǎn)化。
寬工況變負荷透平膨脹機:適配多元化動態(tài)負荷場景,支持30%~110%流量寬工況運行,進氣壓力超7.5MPaA,釋能發(fā)電穩(wěn)定性強、能量轉(zhuǎn)化效率優(yōu)異。
多溫區(qū)高效儲換熱系統(tǒng):搭載多種專用儲熱介質(zhì),可實現(xiàn)-40~280℃、7.5MPaA工況下的梯級儲換熱作業(yè),具備換熱效率高、儲能密度大、工況覆蓋范圍廣等顯著特點。
數(shù)字孿生智慧管控系統(tǒng):融合AI實時仿真、邊緣感知、大數(shù)據(jù)監(jiān)測等前沿技術(shù),可精準映射系統(tǒng)內(nèi)部相變規(guī)律與能態(tài)動態(tài)變化,實現(xiàn)設(shè)備全流程毫秒級智能調(diào)控,為整套儲能系統(tǒng)安全、高效、長效運行提供數(shù)字化保障。
三、五大優(yōu)勢凸顯 賦能儲能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
2026年儲能行業(yè)競爭逐步回歸技術(shù)本質(zhì),技術(shù)實用性、全周期經(jīng)濟性、多場景適配性成為核心競爭指標。華電華源CO?儲能系統(tǒng)憑借多維度差異化優(yōu)勢,有效補齊傳統(tǒng)儲能技術(shù)短板,為新型電力系統(tǒng)建設(shè)提供高質(zhì)量技術(shù)支撐。
高能效運行優(yōu)勢:依托超臨界流體高密度、高擴散的物理特性,優(yōu)化壓縮、膨脹全流程能量轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),系統(tǒng)整體效率可達70±5%,能量利用效率處于行業(yè)優(yōu)良水平。
超長使用壽命優(yōu)勢:系統(tǒng)采用閉式循環(huán)設(shè)計,儲能工質(zhì)一次充注即可長期循環(huán)復用,設(shè)備運行工況可控、無循環(huán)衰減問題,整體穩(wěn)定運行周期可達30-50年,大幅降低設(shè)備迭代與更新成本。
全周期低成本優(yōu)勢:項目初期建設(shè)投資合理,后期運維流程簡單、運維成本低廉,設(shè)備回收殘值較高。系統(tǒng)無循環(huán)次數(shù)限制,可有效降低全生命周期用能成本,經(jīng)測算,其30年度電成本低于0.2元。
靈活適配場景優(yōu)勢:整套系統(tǒng)不受地理環(huán)境、氣候條件限制,功率與容量可自由解耦、靈活配置,可全面覆蓋發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶負荷側(cè)等各類儲能應用場景。
安全環(huán)保運行優(yōu)勢:二氧化碳化學性質(zhì)穩(wěn)定、不易燃、不易爆,系統(tǒng)運行全程無爆燃風險,不產(chǎn)生固液廢棄物與有害氣體,綠色低碳、無污染、零排放。
電網(wǎng)強支撐優(yōu)勢:系統(tǒng)具備主動電網(wǎng)響應能力,依托慣量響應與阻尼控制技術(shù),可精準提供電網(wǎng)頻率、電壓支撐,有效平抑電網(wǎng)波動,降低電力系統(tǒng)運行風險,全面提升電網(wǎng)運行韌性與穩(wěn)定性。
四、多場景落地應用 實現(xiàn)技術(shù)成果市場化轉(zhuǎn)化
基于成熟的技術(shù)體系與產(chǎn)業(yè)化能力,2026年華電華源持續(xù)推進CO?儲能技術(shù)場景化落地,推動實驗室科研成果向規(guī)模化工程應用轉(zhuǎn)化,在新能源并網(wǎng)、工業(yè)節(jié)能、城市綜合能源等多個場景實現(xiàn)落地應用,體現(xiàn)了企業(yè)技術(shù)成果高效轉(zhuǎn)化與多場景適配的實戰(zhàn)能力。
4.1 新能源與電網(wǎng)場景
在新能源規(guī)模化并網(wǎng)與電網(wǎng)穩(wěn)定運行場景下,該技術(shù)可配套集中式新能源電站落地應用,通過儲能調(diào)峰、棄電消納等核心功能,有效破解新能源發(fā)電波動性、間歇性難題,助力新能源電力平穩(wěn)并網(wǎng)。同時,系統(tǒng)可實時為電網(wǎng)提供調(diào)頻、調(diào)壓支撐,彌補傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力短板,提升新型電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性與抗風險能力。
4.2 工業(yè)節(jié)能耦合場景
針對工業(yè)領(lǐng)域高能耗、余熱余能浪費、能源利用率偏低等痛點,華電華源創(chuàng)新打造耦合應用模式,將CO?儲能技術(shù)與工業(yè)余熱、LNG余冷、碳捕集系統(tǒng)深度融合。該模式可有效盤活工業(yè)低品位能源資源,提升工業(yè)能源綜合利用效率,在高耗能工業(yè)節(jié)能改造場景下提供低成本、高效率的低碳解決方案,助力工業(yè)領(lǐng)域雙碳目標落地。
4.3 城市綜合能源場景
在低碳城市園區(qū)、區(qū)域能源站建設(shè)場景下,企業(yè)落地雙液態(tài)二氧化碳儲能冷熱電聯(lián)供項目,依托CO?儲能多溫區(qū)、高適配、可靈活調(diào)控的技術(shù)特性,實現(xiàn)區(qū)域供電、供冷、供熱一體化協(xié)同供給。系統(tǒng)可根據(jù)城市用能需求靈活調(diào)整多元用能配比,適配城市綜合能源服務的多元化、動態(tài)化需求,為城市低碳建設(shè)提供全新路徑。
五、產(chǎn)業(yè)價值凸顯 助力儲能行業(yè)迭代升級
行業(yè)層面價值:華電華源CO?儲能技術(shù)體系,進一步豐富了國內(nèi)新型電力系統(tǒng)儲能技術(shù)矩陣。有效彌補了傳統(tǒng)儲能技術(shù)在場景適配、使用壽命、全周期經(jīng)濟性等方面的短板。該技術(shù)不受地域、氣候限制,功率容量可靈活配置,有效拓寬了長時儲能技術(shù)的應用邊界,為儲能產(chǎn)業(yè)多元化、差異化發(fā)展提供全新技術(shù)路徑,助力儲能產(chǎn)業(yè)體系持續(xù)完善。
用戶層面價值:該技術(shù)體系具備綠色低碳、運行穩(wěn)定、運維簡便、壽命長久的綜合優(yōu)勢,適配發(fā)電、電網(wǎng)、工業(yè)、城市園區(qū)等多類用能主體。通過配套應用CO?儲能系統(tǒng),各類用戶可有效優(yōu)化自身用能結(jié)構(gòu),提升能源利用效率,降低全生命周期用能成本。同時依托系統(tǒng)電網(wǎng)支撐能力,可提升終端電力系統(tǒng)運行安全性與穩(wěn)定性,為各行業(yè)能源轉(zhuǎn)型提供可落地、可復制的低碳解決方案。
六、總結(jié)
依托深厚電力科研根基與央企平臺全方位資源賦能,華電華源完整打通壓縮二氧化碳儲能從技術(shù)研發(fā)、核心裝備智造、大型項目承建到長效運維管理的全產(chǎn)業(yè)鏈條。企業(yè)自研的四項核心技術(shù)精準攻克跨臨界儲能能量損耗高、工況調(diào)控難度大等行業(yè)痛點,配套自主生產(chǎn)的全套儲能裝備構(gòu)筑起難以復制的技術(shù)壁壘;其閉式循環(huán)儲能系統(tǒng)憑借高能效、超長服役年限、全周期低成本、全域場景適配、安全環(huán)保、電網(wǎng)強力支撐六大突出優(yōu)勢,有效彌補了傳統(tǒng)儲能路線存在的短板,且已在新能源電站、高耗能工業(yè)、低碳城市園區(qū)三大賽道形成成熟可復制的工程案例。從行業(yè)發(fā)展角度來看,華電華源自主化CO?儲能技術(shù)豐富了國內(nèi)新型電力系統(tǒng)儲能技術(shù)矩陣,拓寬了長時儲能技術(shù)的應用邊界;面向各類市場用戶,該方案能夠幫助發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、工業(yè)廠區(qū)、城市能源站優(yōu)化自身用能結(jié)構(gòu),降低全生命周期用電成本,同步提升終端電力系統(tǒng)運行安全與穩(wěn)定性。憑借近百項專利、十余項軟件著作權(quán)、深度參與國家及行業(yè)儲能標準編制的科研實力,以及機電總承包壹級等全套高等級施工資質(zhì),華電華源真正實現(xiàn)CO?儲能技術(shù)從實驗室“從0到1”的原始創(chuàng)新突破,再到規(guī)模化工程“從1到N”的批量落地。未來企業(yè)將持續(xù)推進跨臨界二氧化碳儲能技術(shù)迭代升級,加速百兆瓦級大型儲能項目推廣建設(shè),持續(xù)樹立國產(chǎn)壓縮二氧化碳儲能產(chǎn)業(yè)化高質(zhì)量發(fā)展標桿,為國內(nèi)能源體系綠色低碳轉(zhuǎn)型、雙碳戰(zhàn)略穩(wěn)步落地提供堅實可靠的國產(chǎn)化技術(shù)支撐。

責任編輯: 江曉蓓