学科专业评审组:机械组
项目名称:压缩空气储能高压大流量压缩机组关键技术及工程应用
提名单位: 陕西省工业和信息化厅
提名等级:一等奖
提名单位意见: 压缩空气储能系统对保障我国能源安全、实现能源转型和双碳目标具有重要战略意义。作为压缩空气储能系统的核心装备,压缩机组承担着电能转换存储的重任。随着压缩空气储能系统逐步从小型试验装置向10兆瓦、100兆瓦乃至300兆瓦级超大规模拓展,压缩机组也面临着高压大流量交变工况下能效与可靠性难以保障、轴流离心串联耦合机制不明、高效智能测控工程技术空白等突出问题,严重制约了压缩空气储能技术的规模化应用。 针对上述重大需求和突出问题,西安陕鼓动力股份有限公司联合中能建数字科技集团有限公司、合肥通用机械研究院有限公司、西安交通大学、西安陕鼓数智化技术有限公司等单位开展了“压缩空气储能高压大流量压缩机组关键技术及工程应用”项目的产学研联合攻关,攻克了百兆瓦级以上大规模压缩空气储能电站高压大流量压缩机组的高效高可靠性设计、轴流离心串联耦合机组及调控、高效智能测试控制技术等关键技术,实现了高压大流量压缩机组在我国多个压缩空气储能电站的推广应用。研究成果有助于推动我国储能行业向绿色化、大型化发展,为构建新型能源系统和实现“碳达峰、碳中和”战略目标提供了关键技术支撑与产业化示范,取得了较好的经济效益及社会效益。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:刘忠
    排名:1
    行政职务:总工程师
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的负责人,负责组织各专业开展关键技术论证,协调资源组织技术评审,完成了本项目的开发并积极支持现场示范项目的调整验证,常驻现场进行压缩机组的智能控制策略优化工作; 2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件1-3、10; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的80%。
    曾获国家科技奖励情况:2018年度中国机械工业科学技术进步奖二等奖,“丙烷脱氢装置用压缩机组技术开发与应用”,第五完成人,R1806041-05;2019年度氮肥、甲醇行业技术进步奖一等奖,“大型工业合成氨装置全流程成套机组技术研究与产品开发”,第一完成人,2019-1-1-D。
  2. 姓名:侯佑松
    排名:2
    行政职务:副部长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的主要技术负责人,完成“单列四缸四段、两轴流+两离心串联耦合式”压缩机组方案开发,完成轴流离心耦合式压缩机组的快速启机加载控制技术开发,完成机组可靠性提升技术体系的方案评审工作,完成机组现场调控规范的研制与实际测试; 2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2、3创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件1-1、9-4、10、15; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的80%。
    曾获国家科技奖励情况:2021年度陕西省科学技术进步奖三等奖,“液化天然气用混合制冷剂压缩机关键技术研发及应用”,第一完成人,2021-J-214148-3-R01。
  3. 姓名:任矿
    排名:3
    行政职务:董事长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、负责本项目的总体技术方案评审,协调组织资源开展研发推进工作; 2、对项目的“主要科技创新”所列第2、3创新点及项目推广应用做出了创造性贡献,证明材料见附件16; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:2020年度中国机械工业科学技术奖二等奖,“36万吨/年高效宽工况硝酸四合一机组研发及应用”,第五完成人,R2006086-05。
  4. 姓名:万明忠
    排名:4
    行政职务:首席专家
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中国能源建设股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、做为本项目的依托验证示范项目湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程项目的总负责人,主持了本项目技术的开发、调试及运行优化方案的研发工作; 2、对项目的“主要科技创新”所列第2创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件9-6、15; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:
  5. 姓名:李早阳
    排名:5
    行政职务:副主任
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的重要成员,在压缩空气储能高效离心压缩机的设计和开发过程中,模型级的开发及多机串联气动优化计算方面,提供了理论支撑和技术指导,尤其是在压缩机组系统的精细智能化节能调控技术方面,做出了重要贡献。 2、对项目的“主要科技创新”所列第2、3创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件17。
    曾获国家科技奖励情况:2024年8月,大型换流设备冷却系统效能提升关键技术及装置应用,宁夏自治区科学技术进步二等奖。
  6. 姓名:周根标
    排名:6
    行政职务:常务副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:陕西鼓风机(集团)有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的核心骨干,负责组织各专业开展关键技术论证,协调资源组织技术评审,尤其是在项目的总体技术路线,前期的市场攻关方面,发挥了重要作用。完成了轴流离心耦合方案的比选研究等工作、组织开展了可靠性优化提升、完成了核心控制策略开发; 2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件1-1、1-2、1-3、9-3、9-4、15; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:2019年度陕西省科学技术进步奖二等奖,“天然气长输管线用离心压缩机关键技术研究及产品开发”,第三完成人,2019-J-4128-2-R03;2021年度陕西省科学技术进步奖三等奖,“液化天然气用混合冷剂压缩机关键技术研发及应用”,第三完成人,2021-J-214148-3-R03;2018年度中国机械工业科学技术奖二等奖,“丙烷脱氢装置用压缩机组技术开发与应用”,第二完成人,R1806041-02。
  7. 姓名:贾磊
    排名:7
    行政职务:副部长
    技术职称:研究员
    工作单位:合肥通用机械研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、技术骨干,重点参与压缩机组运行调控、可靠性提升方面的研发工作; 2、对项目的“主要科技创新”所列第3创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件9-7; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:2017年度中国机械工业科学技术奖一等奖,“R32制冷关键技术与装备的开发及应用”,第二完成人,R1706025-02;2020年度安徽省科学技术奖一等奖,“大型冷水(热泵)机组绿色制造关键技术研发与应用”,第三完成人,J-2020-1-080-R3。
  8. 姓名:汤本凯
    排名:8
    行政职务:副部长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的核心成员,负责“单列四缸四段、两轴流+两离心串联耦合式”压宿机组方案开发,完成高密度大轮毂比高效离心基本级开发,提出轴流及离心压缩机串联耦合气动设计方法,并负责完成离心机组厂内测试和现场匹配调试等工作,推进轴流离心耦合式压缩机组的快速启机加载控制技术的开发和应用; 2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件1-1、9-1; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:2021年度陕西省机械工程学会科学技术奖二等奖,“空分装置配套空增压一体机汽电双驱同轴机组(MCRT) 开发及应用”,第九完成人。
  9. 姓名:周瑜
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的核心成员,负责机组现场开机及调试工作。组织资源、开展了调控测试技术方案研究,解决了调试测试过程中遇到的各种问题,并进行研究和改进; 2、对项目的“主要科技创新”所列第3创新点及项目应用推广做出了贡献,证明材料见附件10; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:
  10. 姓名:李峻
    排名:10
    行政职务:党委委员、副总经理
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:中能建数字科技集团有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、该同志为本项目的依托验证示范项目湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程项目的骨干成员,主要参与了本项目技术的开发、调试及运行优化方案的研发工作; 2、对项目的“主要科技创新”所列第2创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件9-6、15; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:
  11. 姓名:李奉誉
    排名:11
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:合肥通用机械研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、技术骨干,重点参与压缩空气储能系统参数匹配优化机制、基于人工神经网络模型和PID的压缩空气储能系统自调节方法研究; 2、对项目的“主要科技创新”所列第3创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件10; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的60%。
    曾获国家科技奖励情况:
  12. 姓名:支金花
    排名:12
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目材料技术专业负责人,完成轴流压缩机、离心压缩机机组关键零部件选材方案并综合项目特点制定压缩空气储能用轴流离心耦合式压缩机组关键零部件材料选用企标文件,完成机组快速启停、频繁启停工况下旋转零件材料常温及高温疲劳性能、理化性能研究及材料可靠性提升技术体系工作; 2、对项目的“主要科技创新”所列第1创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件10; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:2015年度中国机械制造工艺科技成果三等奖,“透平机械核心零部件激光熔覆修复技术及应用研究”,第二完成人;2013年度陕西高等学校科学技术奖二等奖,“风机结构安全性研究及匹配焊材开发”,第四完成人。
  13. 姓名:王小坤
    排名:13
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的压缩机气动技术负责人,完成适用于储能多级串联工况的高效轴流压缩机技术方案开发,完成串联耦合压缩机组宽工况稳定调节及控制技术方案开发,以及机组快速加载技术方案制定,完成机组现场调试验收规范制定与实测工作; 2、对项目的“主要科技创新”所列第1、2创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件1-1、1-2; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:2021年度中国机械工业科学技术奖三等奖,“煤气透平与电动机同轴驱动大型高炉鼓风机的高效节能技术及其应用”,第四完成人,R2106041-04。
  14. 姓名:张小龙
    排名:14
    行政职务:技术副总监
    技术职称:正高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、作为本项目的机组可靠性专业负责人,完成“单列四缸四段、两轴流+两离心串联耦合式”压缩机组轴系扭转振动分析、各单机横向振动分析和稳定性分析;完成机组零部件(叶轮、叶片及机壳等)强度计算与 振动分析,频繁启停机疲劳寿命分析;参与机组调试和问题分析处理; 2、对项目的“主要科技创新”所列第1创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件9-2、9-3; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:2018年度中国机械工业科学技术奖二等奖,“汽轮驱动高炉鼓风机与电动/发电机同轴机组”,第二完成人,R1806040-02;2020年度中国机械工业科学技术奖二等奖,“36万吨/年高效宽工况硝酸四合一机组研发及应用”,第八完成人,R2006086-08。
  15. 姓名:田渭蓉
    排名:15
    行政职务:副总经理、总工程师、营销总监
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓数智化技术有限公司
    对本项目技术创造性贡献:1、从储能项目前期技术研发、技术方案论证评估、自电控系统设计、智能化控制策略研究、现场测试验证直到项目复盘总结、新产品鉴定、成果申报全过程深度参与,全面负责自动化专业的技术研发及验证实施。包括开展压缩空气储能项目的全过程智能控制系统及快速起动、快速加载的技术研发及方案论证,主持自控系统及高低压电气系统的技术方案评审、设计方案评审及设计图纸批准工作,主导项目全过程智能化控制策略研发等; 2、对项目的“主要科技创新”所列第3创新点做出了创造性贡献,证明材料见附件9-5; 3、在上述技术研发与成果推广工作中投入的工作量占本人同期工作总量的50%。
    曾获国家科技奖励情况:2019年度中国节能协会节能减排进步三等奖,“汽电同轴驱动高炉鼓风机组”,第五完成人,2019-K06-16-005;2021年度陕西省科学技术进步三等奖,“液化天然气用混合冷剂压缩机关键技术研发及应用”,第五完成人,2021-J-214148-3-R05。
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安陕鼓动力股份有限公司
    单位贡献:西安陕鼓动力股份有限公司(以下简称公司)是以压缩机制造和服务为主的国家重大装备制造企业,主要为冶金、石油、化工、电力、环保等国民经济各领域提供轴流压缩机、离心压缩机和能量透平回收装置等重大核心装备,核心产品已销往全球多个国家和地区,形成了“能量转换装备制造、能源基础设施运营、工业服务”三大业务板块。公司针对本项目建立了专项研发团队,团队由各专业技术专家组成,负责压缩空气储能高压大流量压缩机组的技术开发工作。公司通过技术攻关,充分发挥自身优势和资源,制定技术方案,对机组设计方法、智能控制策略、机组可靠性、机组运行特性与核心控制参数整定调控等多方面进行了创新,在压缩机组的高效高可靠性设计、轴流离心串联耦合机组及调控、高效智能测试控制技术等方面取得重大突破。在项目研制过程中,开发了储能用高性能轴流压缩机及离心压缩机、轴流离心串联耦合机组系统及精准调控方法与高压大流量耦合压缩机组高效智能测控技术,实现了压缩空气储能高压大流量压缩机组的研发与产业化,打破了国内外技术壁垒,取得了显著的经济效益和社会效益,大幅提高了压缩空气储能用压缩机组技术水平和国际竞争力,推动能源转型与绿色发展,助力实现碳达峰、碳中和目标。

  2. 单位名称:中能建数字科技集团有限公司
    单位贡献:中能建数字科技集团有限公司参与了核心技术的攻关,为项目提供了试验平台,在湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程及甘肃酒泉300MW级人工硐室压缩空气储能电站示范工程2项国家新型储能试点示范项目中均采用了压缩空气储能高压大流量压缩机组关键技术及工程应用项目的研究成果,实现了压缩空气储能技术研发和应用的重要实践,为我国压缩空气储能乃至能源产业的可持续发展提供了强有力支撑,助推了我国压缩空气储能技术高水平发展。

  3. 单位名称:合肥通用机械研究院有限公司
    单位贡献:合肥通用机械研究院有限公司作为项目完成单位,精心编制详细工作计划,配合总体实施方 案的落实,协调内部协作分工,确保完成项目预期目标;重点参与压缩空气储能高压大流量压缩机组运行调控、可靠性提升等方面的研发工作;牵头压缩机相关技术标准的研究与编制;并协助牵头单位实施压缩空气储能用高压大流量压缩机组的推广应用。

  4. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:西安交通大学作为本项目的参与单位之一,在压缩空气储能系统及压缩机核心优化参数研究过程中,提供了技术咨询和文献支持,并协助对各技术进行对比分析,确定了压缩机的工艺参数方向;协助开展了储能轴流压缩机及离心压缩机的整机性能优化CFD仿真分析,完成了压缩机的性能优化。配合开展了多机组串联耦合性能曲线合成分析研究工作;参与了项目的重要方案评审和讨论。

  5. 单位名称:西安陕鼓数智化技术有限公司
    单位贡献:西安陕鼓数智化技术有限公司组织仪表、电气及软件开发人员,按照压缩空气储能高压大流量压缩机组的总体控制策略要求开展了电气系统适应快速启动的安全及可靠性评估以及仪控方案设计及软件算法开发,完成了多种核心算法研究,支持了多缸多段串联耦合式空气储能压缩机组在变背压条件下快速启机及稳定注气的智能控制策略效果的达标,关键指标达到国际领先水平;通过本项目已建立压缩空气储能机组智能化控制及电气技术子体系。作为核心控制技术的推广主体,积极推动项目成果在压缩空气储能电站项目应用,建立了完善的技术服务体系,有效促进了压缩空气储能技术的产业化应用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处