中國儲能網訊：12月25日，中國能建在湖南長沙望城區(qū)圓滿完成大型人工硐室儲氣原位試驗，成功驗證世界最高壓力等級18兆帕超高壓儲氣與超長周期500小時連續(xù)穩(wěn)定運行，日泄漏率低于千分之一，創(chuàng)造了該領域運行時長與可靠性的世界新紀錄。這標志著我國已完全掌握了人工硐室儲氣從科研到產業(yè)實踐的完整能力，對推動儲能規(guī)?；c產業(yè)化、構建新型電力系統(tǒng)和加快建設新型能源體系具有重要意義。
■■破解儲能關鍵瓶頸
國家能源局數據顯示，截至2025年10月底，全國發(fā)電總裝機為37.5億千瓦，風電光伏突破17億千瓦，已超火電，標志著新能源正逐步從“補充電源”向“主體能源”邁進。隨著新能源大規(guī)模并網，其發(fā)電間歇性、波動性給電力系統(tǒng)安全運行帶來極大挑戰(zhàn)。以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，會在一天之內出現電量短缺和充足并存的情況，因此必須擁有強大的儲能系統(tǒng)，并依靠大電網的時空互補和多能互補來解決，大規(guī)模長時物理儲能技術突破顯得尤為迫切。
“新型電力系統(tǒng)呼喚一種選址靈活、性能優(yōu)異、經濟可靠的新型長時儲能技術，壓縮空氣儲能是重要代表，具備大容量、高功率、強構網、深調峰等特性，從本質上破解新能源間歇性與電網穩(wěn)定需求的矛盾?！敝袊芙ㄊ紫瘜＜胰f明忠說，人工硐室型壓縮空氣儲能技術在這一背景下應運而生。
在壓縮空氣儲能領域，地下儲氣庫主要分為鹽穴、人工硐室等類型，不同儲氣介質各有優(yōu)劣勢，選擇合適的方式需要根據具體的地理、經濟和技術條件進行綜合考量。人工硐室儲氣的原理是在深層地下空間巖體基質中開挖巨大空間儲存高壓空氣。當風能、太陽能發(fā)電量過剩時，就用富余電轉化成高壓空氣儲存在地下；等用電高峰時，再用高壓空氣釋放出來發(fā)電，把存進去的“氣”重新變回“電”。
近年來，作為我國能源電力建設的主力軍，中國能建聯合中石油、中鐵、哈電、東氣、上氣、陜鼓、沈鼓、中科院巖土所、長江設計、萬華節(jié)能、江蘇世睿等百余家產業(yè)鏈合作伙伴，持續(xù)攻關深地儲能、壓縮空氣儲能等技術，并成功鍛造《大規(guī)模新型儲能系統(tǒng)解決方案》。
在長沙望城，中國能建人工硐室試驗平臺2022年12月開始籌建，2024年投用，由中國能建數科集團建設運營，是目前世界規(guī)模最大、技術最先進的人工硐室原位試驗基地。平臺建有兩座最大埋深110米的超大型試驗硐，最高設計壓力達20兆帕，具備全球唯一的“雙硐同步高壓試驗能力”，規(guī)模與參數均居世界首位。
在甘肅酒泉，世界首臺（套）300兆瓦壓縮空氣儲能示范項目采用人工硐室儲氣技術，實現在“沙戈荒”地區(qū)布局大規(guī)模壓氣儲能電站，入選國家能源局新型儲能試點示范項目。投產后，每年將輸送5.94億千瓦時綠電，為酒泉千萬千瓦級新能源基地提供穩(wěn)定保障。
在湖北應城，中國能建投建的“能儲一號”湖北應城300兆瓦級壓縮空氣儲能電站投運，創(chuàng)下單機功率、儲能規(guī)模和轉換效率等多項世界紀錄。應城是全國井礦鹽主產區(qū)，該項目將地下600米的廢棄鹽穴開發(fā)形成巨型儲氣庫。
在山東泰安，350兆瓦壓縮空氣儲能創(chuàng)新示范電站是世界在建的最大單機功率壓縮空氣儲能項目、中國能建首個商業(yè)化壓氣儲能項目，通過盤活當地廢棄鹽穴資源，可有效提升電網調節(jié)能力。
■■構建全鏈條自主創(chuàng)新體系
“從單項技術突破到全流程系統(tǒng)解決方案的全面飛躍，標志著我們已完全掌握了人工硐室儲氣從科研探索到產業(yè)實踐的完整能力，人工硐室儲氣庫系統(tǒng)解決方案，凝聚了五大核心再突破?！敝袊芙〝悼萍瘓F黨委副書記、總經理宋玉文說。
中國能建當天發(fā)布的《人工硐室儲氣庫系統(tǒng)解決方案》指出，解決方案并非單一技術的升級，而是涵蓋密封、運維、檢測、建造、應用等全環(huán)節(jié)系統(tǒng)性革新，五大核心突破共同鑄就了技術領先優(yōu)勢。
人工硐室儲能技術被譽為儲能領域“皇冠上的明珠”，而高壓密封則是這顆明珠上最亮眼的部分。起初，中國能建在已驗證的“剛柔復合”密封體系基礎上，確立了現場制作的“白密”和工廠預制的“黑密”，在經歷近800天上千次各類試驗基礎上，創(chuàng)新融合兩種技術路線，研發(fā)出“雙優(yōu)勢”組合的密封系統(tǒng)。該系統(tǒng)進一步優(yōu)化了密封結構設計與材料制造，顯著提升了抗壓性與耐久性，成功攻克復雜地質條件下的密封自適應難題，即便在復雜地質條件和極端工況下也能保持可靠密封性能，為電站在全國各類地質條件下的廣泛布局奠定了堅實基礎。
智能運維技術的代際升級，讓深地儲庫擁有了“智慧大腦”和“數字神經”。中國能建構建了集“聲、光、熱、力、流”五維數據于一體的全域智能感知與主動調控平臺，實現了儲氣庫內部狀態(tài)的實時精確診斷、泄漏位置的及時精確定位與風險隱患的超前預警。這一升級填補了人工硐室儲氣庫泄漏實時量化分析的技術空白，大幅提升了儲氣庫安全預警與應急響應的科學性和時效性，使原本“看不見、摸不著”的深地儲能空間變得透明可控。
在運維保障方面，針對密封層缺陷難發(fā)現、難定位、難判定的行業(yè)痛點，中國能建創(chuàng)新研發(fā)高精度檢測裝備與量化檢測評估方法，實現了密封層缺陷的精準判定。同時，智能化成套維修裝備和工藝方法的革新，讓結構密封修補效率提升超3倍，為儲能電站的長期穩(wěn)定運行提供了有力保障。
在工程應用方面，中國能建首創(chuàng)適應超高壓、大波動工況的“高經濟性、高可靠性、高建造效率、高運行可控”的“四高一體”的深地儲庫新范式，為大規(guī)模人工硐室儲氣庫的標準化、工業(yè)化建設提供了可復制、可推廣的系統(tǒng)模板，有效降低了運維成本，顯著提高了系統(tǒng)可靠性。
另外，該解決方案不僅適用于壓縮空氣儲能，更可無縫對接氫氣、天然氣、氨氣、油氣等多種氣液能源介質和戰(zhàn)略物資的大規(guī)模地下存儲，形成“一庫多儲、多儲廣適”的深地能源綜合儲庫技術。
■■賦能新型能源體系
人工硐室儲能技術全面突破，不僅具有重大技術與經濟價值，還為我國在全球新能源領域保持引領地位提供了關鍵支撐。
“我國在人工硐室領域從‘單點突破’，邁向復雜工程的‘系統(tǒng)領跑’，做到極限施壓、極限密封、極限挑戰(zhàn)、極限成功的嚴苛驗證，成功打造‘中國能建人工硐室儲氣庫系統(tǒng)解決方案’，可謂攻克了多維度、多層次、多體系的高端‘光刻機’壁壘。這不僅摘取了該領域‘皇冠上的明珠’，更意味著我國大規(guī)模壓縮空氣儲能補齊了最重要、最急迫的一塊版圖，為全球壓氣儲能高端發(fā)展樹立了新標桿?！比f明忠表示。
從行業(yè)發(fā)展來看，該技術的推廣應用將極大拓展壓縮空氣儲能的選址范圍，使原本無法建設大規(guī)模電站的地區(qū)具備了儲能布局能力，尤其為“沙戈荒”地區(qū)新能源基地建設提供重要解決方案，將有效破解新能源并網消納難題，提升“沙戈荒”地區(qū)綠電供應能力。
從能源安全來看，“一庫多儲、多儲廣適”的技術特點，使人工硐室儲氣庫成為保障國家能源安全的關鍵基礎設施，有效提升我國能源供應的穩(wěn)定性，為構建新型能源體系提供關鍵基礎設施支撐。
比如，在氫能產業(yè)快速發(fā)展的背景下，人工硐室高壓儲氫技術的突破將為氫能的大規(guī)模存儲與遠距離運輸提供解決方案，助力構建“制儲輸運”全鏈條氫能產業(yè)體系。
從全球范圍來看，我國在人工硐室儲能領域的技術突破，使我國成為該領域的引領者，為世界能源發(fā)展提供“中國方案”。在全球能源結構轉型和“雙碳”目標的背景下，這一技術突破不僅鞏固了我國在新能源領域的領先地位，還為全球能源技術革命貢獻了“中國智慧”。
面向未來，宋玉文表示，將持續(xù)深化人工硐室儲能技術研發(fā)，推動技術迭代升級，引領全球深地儲能技術發(fā)展方向；同時加快產業(yè)化推廣步伐，推動該方案適配全國復雜地質條件，重點布局“沙戈荒”地區(qū)大規(guī)模壓氣儲能項目，將技術優(yōu)勢轉化為產業(yè)發(fā)展優(yōu)勢，加速壓氣儲能規(guī)?；c產業(yè)化進程；拓展氫儲、天然氣儲等多能聯用場景，為保障國家能源安全、建設能源強國、推動全球綠色轉型作出更大貢獻。
