原標題：給風電和光伏配上巨型“充電寶”（創(chuàng)新故事）

內(nèi)蒙古烏蘭察布市卓資縣，3套350兆瓦非補燃壓縮空氣儲能機組正在建設。作為項目首席科學家，看到項目持續(xù)進展，我倍感振奮。這背后，是我們團隊10余年圍繞壓縮空氣儲能技術開展的艱難攻關。

風有間歇、光有晝夜，儲能系統(tǒng)是構建新型電力系統(tǒng)的關鍵支撐，就像給風電、光伏配備的巨型“充電寶”，可以將電能存儲起來，在需要時穩(wěn)定輸出。我們團隊主攻的壓縮空氣儲能技術，如同“空氣充電寶”：儲能時，利用風電、光伏等驅動壓縮機，將空氣壓縮到高壓狀態(tài)，存入儲氣裝置；釋能時，高壓空氣釋放，驅動透平膨脹機做功，帶動發(fā)電機輸出穩(wěn)定的電能。

我?guī)ьI團隊提出了非補燃技術路線，將空氣壓縮過程中產(chǎn)生的壓縮熱存儲起來，在發(fā)電時利用，大幅提升效率，且全過程無燃燒、無排放。組建多學科團隊、建成試驗電站、完成技術路線的全流程驗證，隨后，我們遇到了難題：試驗電站距離產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍有差距，如何建設一座真正的工業(yè)電站？為此，我?guī)ьI團隊四處尋找合作伙伴。

2017年起，我擔任江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲能項目首席科學家，全面負責電站的設計、研發(fā)、建設、調(diào)試和運維。雖做足了心理準備，但困難遠超想象。關鍵核心設備的研發(fā)就是一大難點——當時，很多企業(yè)對壓縮空氣儲能技術并不了解。我們與設備廠家、設計院和建設單位反復溝通，改進方案，創(chuàng)新工藝。以“高負荷寬工況高溫離心壓縮機”的研制為例，我們先后提出了100多個計算模型及實施方案，數(shù)十次赴廠家協(xié)調(diào)商討，不斷分析、優(yōu)化、改進、再試驗，最終攻克難題。

在參與單位的共同努力下，江蘇金壇60兆瓦/300兆瓦時鹽穴壓縮空氣儲能電站于2022年5月正式投產(chǎn)運行。截至去年底，電站成功儲釋能運行1690次，總調(diào)峰電量達6.07億千瓦時，電能轉換效率62.38%，達到國際領先水平。

近年來，我們開始關注新的研究領域。我國三北地區(qū)風光資源豐富，但北方冬季嚴寒，對儲能設備的穩(wěn)定運行是個考驗。如何在高寒地區(qū)規(guī)?；茝V壓縮空氣儲能？這成為我們的新課題。

2025年，在內(nèi)蒙古化德縣，我們建成高寒地區(qū)寬滑壓60兆瓦/240兆瓦時人工硐室壓縮空氣儲能電站，取得多項技術突破。這里冬季氣溫常低至零下25攝氏度以下，部分關鍵設備易凍損，我們就開發(fā)了專用裝備等，適應極端環(huán)境運行需求。該項目的成功，將為高寒地區(qū)的規(guī)模化儲能提供新方案。

回望來路，每一步跨越背后都是堅定的初心：產(chǎn)學研深度合作，將論文寫在祖國大地上。展望未來，我們團隊將繼續(xù)深耕，不斷推動技術創(chuàng)新，研制出更多、更大的“空氣充電寶”，為保障國家能源安全、推動綠色低碳轉型貢獻智慧和力量。

（作者為清華大學電機系教授，本報記者吳月采訪整理）

記者手記

敢把設想變實踐

沒有課的日子，梅生偉常往工程現(xiàn)場跑，提供技術支持保障。如今，他作為首席科學家，參與建成壓縮空氣儲能電站9座、在建12座。

加強產(chǎn)學研深度融合，促進科技成果轉化，是團隊始終的堅持。從2011年提出技術路線起，梅生偉已和團隊在非補燃壓縮空氣儲能領域探索15年。成果不僅留在論文、書架，更寫在祖國大地上。

選題從產(chǎn)業(yè)需求中來。梅生偉的科研選題常常瞄準國家需求、工程一線需求，致力于解決關鍵技術難題。例如，聚焦壓縮空氣儲能技術，正是為了服務構建新型電力系統(tǒng)、支撐能源結構轉型升級、助力實現(xiàn)“雙碳”目標。選準問題，才能讓科研創(chuàng)新成果與國家發(fā)展需要絲絲相扣。

將論文應用到工程實踐中去。設備研發(fā)難、電站建設運維難……面對種種困難，梅生偉帶領團隊與企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新，讓來自高校的科技創(chuàng)新成果更有生命力、在實踐中發(fā)揮更大作用。

一流大學是基礎研究的主力軍和重大科技突破的策源地。要大力推動高校科技成果轉移轉化，讓更多成果從書架走向貨架、從實驗室走向工程一線，從勇于創(chuàng)新的設想落地為敢為人先的實踐。

延伸閱讀

“空氣充電寶”可以建在哪兒

清華大學新型電力系統(tǒng)運行與控制全國重點實驗室副研究員崔森介紹，儲氣系統(tǒng)是壓縮空氣儲能系統(tǒng)的重要組成部分，儲氣方式包括鹽穴儲氣、人工硐室儲氣等。

為什么鹽穴可以成為“空氣充電寶”的理想“儲氣倉”？崔森介紹，儲存高壓空氣的關鍵是不漏水、不漏氣，而鹽穴恰好自帶“自愈能力”：若穴壁出現(xiàn)細微裂縫，周圍鹽體遇水融化后會滲透至裂縫處，像水泥般凝固，牢牢鎖住高壓空氣。鹽穴壓縮空氣儲能還具備低成本、高經(jīng)濟性等優(yōu)勢，多數(shù)鹽穴由廢棄鹽礦改造而成，實現(xiàn)閑置資源再利用，降低前期建設成本。

人工硐室也是壓縮空氣儲能“儲氣倉”的發(fā)展方向之一，具有適配性強等特點，可根據(jù)需要開挖不同體積的硐室，匹配適宜的儲氣空間，且檢修便利。

抽水蓄能電站建設過程中形成的廢棄支洞，亦可改造為氣水共容倉，由此構建抽水蓄能耦合壓縮空氣儲能的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。此外，“空氣充電寶”還可以建在水下，利用水下柔性儲氣氣囊存儲高壓空氣。隨著海洋工程和材料技術進步，其應用前景正受到越來越多關注。

（本報記者吳月整理）