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国家电投集团发布全球首套超高温热泵储能技术
在 2025-12-26 发布
12月25日，国家电投集团在北京正式发布全球首套超高温热泵储能技术-“储诺”。
在“双碳”目标驱动下，长时储能已从“可选项”变为能源转型的“必选项”，推动长时储能技术的创新与应用刻不容缓。
对此，国家电投集团中央研究院创新提出热泵储能技术路线，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，成功建设了全球首套超高温热泵储能技术中试系统（1MW/4MWh）。
经过西安热工院的第三方性能测试，已历经7次完整充放电，该系统各项核心参数均达到或优于设计值，系统稳定，技术指标全球领先。
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80–120 kWh/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。
【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，循环原理如图1所示。该技术具有布置灵活、储能密度高、容量成本低、储能效率高且可实现高品质冷热电联供等显著优势。
（a）储能过程
（b）放电过程
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”商标，始终保持行业领先地位。
2023年，国家电投集团中央研究院与国家电投集团云南国际电力投资有限公司联合开展全球首套兆瓦级热泵储能中试项目研制，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的工程化验证。经过西安热工院的第三方性能测试（图4），该系统各项核心参数达到或优于设计值，技术指标全球领先。中试项目的研制成功，标志着热泵长时储能技术正式向产业化发展的道路迈出了关键一步。
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，可解决大基地大容量新能源消纳问题，降低弃风弃光，平衡日夜电力送出，助力电力稳定安全送出；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、高灵活性运行需求；应用于高耗能产业园，提升铝业、石化等高耗能园区绿电供应比例，实现园区低碳运行。
热泵储能技术高度契合我国当前的能源发展形势，在构建新型电力系统、保障电力系统安全稳定运行等方面能够发挥重要作用，是未来规模化长时储能的中坚力量，具有广阔的发展前景。后续，国家电投集团将坚持科技引领、创新驱动，在热泵储能领域持续投入科研力量，助力推动“源网荷储一体化”建设以及新型电力系统构建。
