科技日报记者 叶青 通讯员 黄昉
9月8日，安装在广东梅州抽水蓄能电站二期工程的国产抽水蓄能电站空压机“VM160”在广州通过科技成果鉴定，总体达到国际领先水平。这标志着我国自主研制的首台（套）抽蓄电站空压机成功投用，打破了国外在该装备领域的长期技术垄断，有力促进国产关键能源技术装备加速向高端化、绿色化、智能化升级。
空压机是为机组启动制动、调速系统控制、调相运行等关键运行环节提供空气压力的关键装备。然而，以往我国抽蓄电站空压机市场长期被国外品牌占据，核心技术依赖进口，存在采购及运维成本高、备件采购周期长、技术无法自主可控等问题。
2021年6月，南方电网储能股份有限公司（以下简称南网储能公司）广州启安众智公司联合湖南启轩机电设备公司、常州丰易达流体设备公司正式启动国产抽水蓄能电站空压机的研制攻关。
研制过程中，团队先后完成了技术路线选定、结构性能设计、设备研发制造、产品工程应用等攻关任务。“我们不仅要突破技术瓶颈，更要立足抽蓄产业规模化发展需要优化提高设备的综合性能。”南网储能公司广州启安众智公司项目管理中心副总经理张超介绍，以技术路线选定为例，团队经过全方面多维度的反复比选，最终选择“中压无油”技术路线。这种新路线不仅无需润滑油参与空气压缩过程，消除了设备运行后的除油环节，还简化了冷凝废水处置，杜绝环境污染。
结构性能设计是抽蓄电站空压机研制的关键环节，直接决定国产装备的运行实效。与进口抽蓄电站空压机采取皮带传输驱动方式不同，该国产抽蓄电站空压机创新应用了“同轴直驱一体化架构”。这种省去轴承皮带的国产空压机不仅把设备的传动效率提升至100%，还大幅降低了设备的维护成本。
抽蓄电站空压机的结构受力和密封性能要接受运行过程中的严苛考验。该国产抽蓄电站空压机的气体压强和压缩速度分别达到8.5兆帕和每分钟11.5立方米，其强度相当于1平方米的面积可承受425辆汽车叠放在一起的压力。在此成果上，团队研制出符合指标要求、工作运行高效的三级压缩主机，并于去年11月在广东梅州抽水蓄能电站二期、广西南宁抽水蓄能电站两个抽蓄工程安装4台国产空压机，顺利实现了新装备的工程应用。
同时，团队还匹配该国产抽蓄电站空压机研制出运行智能诊断与电站协同控制系统，实现空压机“健康状态”的在线诊断。“与进口同型号空压机相比，我们研制的空压机关键性能指标更优，噪声分贝、缸体振动、电机振动分别同比降低了约14%、32%、72%。”南网储能公司广州启安众智公司生产研发中心副总经理王文辉表示。据估算，在抽蓄电站实施该型号空压机的国产替代，30年的使用周期里最多可创造经济效益8100万元。
到2030年，我国抽水蓄能在运规模将超过1.2亿千瓦，接近现有规模的两倍，产业发展持续加速，实现设计、制造、试验、服务全流程国产化的抽蓄电站空压机经济环保效益显著，市场推广应用前景广阔。
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