国际首台100MW先进压缩空气储能系统膨胀机
储能技术被称为能源革命的支撑技术和国家战略性新兴产业。压缩空气储能具有规模大、成本低、效率高、环境友好等优点，是最具发展潜力的大规模储能技术之一。中科院工程热物理所是国内最早开展压缩空气储能研究的机构，通过15年的努力，建立了具有完全自主知识产权的研发体系，先后突破了系统全工况设计与控制、多级高负荷压缩机和膨胀机、高效超临界蓄热换热等关键技术。并分别于2013年和2016年建成了国际首个1.5MW级和10MW级先进压缩空气储能系统。从2017年起，在国际上率先开展了100MW级先进压缩空气储能系统研发工作。
膨胀机是压缩空气储能系统的关键核心部件，具有负荷高、流量大、流动传热耦合复杂、变工况调控难度大等技术难点。经过多年的不懈努力，研发团队先后攻克了多级膨胀机全三维设计、复杂轴系结构、变工况调节与控制等关键技术，研制出国际首台100MW级先进压缩空气储能系统多级高负荷膨胀机（图1）。该膨胀机具有集成度高、效率高及寿命长等优点。
2020年6月30日，中国科学院工程热物理所储能研发中心完成了该膨胀机的加工、集成与性能测试，各项测试结果全部合格，达到或超过设计指标。该100MW膨胀机的成功研制，是我国压缩空气储能领域的重要里程碑，推动了我国先进压缩空气储能技术迈向新的台阶。
上述相关工作得到了国家自然科学基金委、中科院战略性先导专项（A类）、中科院前沿科学重点研究项目、国家可再生能源示范区产业创新发展专项和国家重点研发计划项目等的支持。