科技日報(bào)記者 葉青 通訊員 黃昉

9月8日，安裝在廣東梅州抽水蓄能電站二期工程的國產(chǎn)抽水蓄能電站空壓機(jī)“VM160”在廣州通過科技成果鑒定，總體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。這標(biāo)志著我國自主研制的首臺（套）抽蓄電站空壓機(jī)成功投用，打破了國外在該裝備領(lǐng)域的長期技術(shù)壟斷，有力促進(jìn)國產(chǎn)關(guān)鍵能源技術(shù)裝備加速向高端化、綠色化、智能化升級。

空壓機(jī)是為機(jī)組啟動制動、調(diào)速系統(tǒng)控制、調(diào)相運(yùn)行等關(guān)鍵運(yùn)行環(huán)節(jié)提供空氣壓力的關(guān)鍵裝備。然而，以往我國抽蓄電站空壓機(jī)市場長期被國外品牌占據(jù)，核心技術(shù)依賴進(jìn)口，存在采購及運(yùn)維成本高、備件采購周期長、技術(shù)無法自主可控等問題。

2021年6月，南方電網(wǎng)儲能股份有限公司（以下簡稱南網(wǎng)儲能公司）廣州啟安眾智公司聯(lián)合湖南啟軒機(jī)電設(shè)備公司、常州豐易達(dá)流體設(shè)備公司正式啟動國產(chǎn)抽水蓄能電站空壓機(jī)的研制攻關(guān)。

研制過程中，團(tuán)隊(duì)先后完成了技術(shù)路線選定、結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)、設(shè)備研發(fā)制造、產(chǎn)品工程應(yīng)用等攻關(guān)任務(wù)?！拔覀儾粌H要突破技術(shù)瓶頸，更要立足抽蓄產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展需要優(yōu)化提高設(shè)備的綜合性能。”南網(wǎng)儲能公司廣州啟安眾智公司項(xiàng)目管理中心副總經(jīng)理張超介紹，以技術(shù)路線選定為例，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過全方面多維度的反復(fù)比選，最終選擇“中壓無油”技術(shù)路線。這種新路線不僅無需潤滑油參與空氣壓縮過程，消除了設(shè)備運(yùn)行后的除油環(huán)節(jié)，還簡化了冷凝廢水處置，杜絕環(huán)境污染。

結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)是抽蓄電站空壓機(jī)研制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定國產(chǎn)裝備的運(yùn)行實(shí)效。與進(jìn)口抽蓄電站空壓機(jī)采取皮帶傳輸驅(qū)動方式不同，該國產(chǎn)抽蓄電站空壓機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用了“同軸直驅(qū)一體化架構(gòu)”。這種省去軸承皮帶的國產(chǎn)空壓機(jī)不僅把設(shè)備的傳動效率提升至100%，還大幅降低了設(shè)備的維護(hù)成本。

抽蓄電站空壓機(jī)的結(jié)構(gòu)受力和密封性能要接受運(yùn)行過程中的嚴(yán)苛考驗(yàn)。該國產(chǎn)抽蓄電站空壓機(jī)的氣體壓強(qiáng)和壓縮速度分別達(dá)到8.5兆帕和每分鐘11.5立方米，其強(qiáng)度相當(dāng)于1平方米的面積可承受425輛汽車疊放在一起的壓力。在此成果上，團(tuán)隊(duì)研制出符合指標(biāo)要求、工作運(yùn)行高效的三級壓縮主機(jī)，并于去年11月在廣東梅州抽水蓄能電站二期、廣西南寧抽水蓄能電站兩個(gè)抽蓄工程安裝4臺國產(chǎn)空壓機(jī)，順利實(shí)現(xiàn)了新裝備的工程應(yīng)用。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還匹配該國產(chǎn)抽蓄電站空壓機(jī)研制出運(yùn)行智能診斷與電站協(xié)同控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)“健康狀態(tài)”的在線診斷?！芭c進(jìn)口同型號空壓機(jī)相比，我們研制的空壓機(jī)關(guān)鍵性能指標(biāo)更優(yōu)，噪聲分貝、缸體振動、電機(jī)振動分別同比降低了約14%、32%、72%。”南網(wǎng)儲能公司廣州啟安眾智公司生產(chǎn)研發(fā)中心副總經(jīng)理王文輝表示。據(jù)估算，在抽蓄電站實(shí)施該型號空壓機(jī)的國產(chǎn)替代，30年的使用周期里最多可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益8100萬元。

到2030年，我國抽水蓄能在運(yùn)規(guī)模將超過1.2億千瓦，接近現(xiàn)有規(guī)模的兩倍，產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)加速，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、服務(wù)全流程國產(chǎn)化的抽蓄電站空壓機(jī)經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益顯著，市場推廣應(yīng)用前景廣闊。