12月25日，國家電投集團在北京正式發布全球首套超高溫熱泵儲能技術-“儲諾”。

在“雙碳”目標驅動下，長時儲能已從“可選項”變為能源轉型的“必選項”，推動長時儲能技術的創新與應用刻不容緩。對此，國家電投集團中央研究院創新提出熱泵儲能技術路線，攻克了系統構型、核心設備、系統控制等系統關鍵技術，建立了具備完全自主知識產權的熱泵儲能技術體系，成功建設了全球首套超高溫熱泵儲能技術中試系統（1MW/4MWh）。

經過西安熱工院的第三方性能測試，已歷經7次完整充放電，該系統各項核心參數均達到或優于設計值，系統穩定，技術指標全球領先。

相較于傳統儲能技術，“儲諾”超高溫熱泵儲能技術具有顯著優勢，一是布置靈活度高，無需依賴特定地理條件，無論是平原電站還是山地產業園均可快速部署；二是循環效率無衰減，規模化電電轉化效率65%以上，在不同負荷下效率穩定；三是儲能技術參數優勢明顯，儲熱高溫560℃以上，低溫可達-60℃，儲能密度可達80–120 kWh/m3，遠超常規壓縮空氣儲能，同等空間下儲能容量可提升10倍以上；四是應用場景廣泛，可實現高品質冷熱電聯供，耦合新能源大基地、煤電、核電、高耗能等產業，提升綠電比例（消納），滿足運行靈活性及節能減排需求。

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熱泵儲能，也被稱作卡諾電池，其結合熱泵循環與熱機循環，實現電能與熱能之間的高效雙向轉換。儲能過程為熱泵循環，消耗低谷電能或棄電驅動壓縮機，將系統低溫環境熱量“搬運”至高溫環境，實現電能向熱能和冷能的轉化。發電過程為熱機循環，利用儲存的熱能及冷能驅動熱機系統對外發電，循環原理如圖1所示。

該技術具有布置靈活、儲能密度高、容量成本低、儲能效率高且可實現高品質冷熱電聯供等顯著優勢。

（a）儲能過程

（b）放電過程

圖1熱泵儲能系統原理圖

國家電投集團中央研究院從2018年提出氣體超高溫熱泵儲能技術體系并進行研發布局。經過近十年的艱難探索，攻克了系統構型、核心設備、系統控制等系統關鍵技術，建立了具備完全自主知識產權的熱泵儲能技術體系，申請百余項發明專利，牽頭國內第一批熱泵儲能技術標準，并針對大基地、火電/核電應用場景注冊了“儲諾”商標，始終保持行業領先地位。

2023年，國家電投集團中央研究院與國家電投集團云南國際電力投資有限公司聯合開展全球首套兆瓦級熱泵儲能中試項目研制，該系統于2025年9月全面建成（圖2、圖3），并于同年12月完成了全球首次對熱泵儲能技術的工程化驗證。經過西安熱工院的第三方性能測試（圖4），該系統各項核心參數達到或優于設計值，技術指標全球領先。中試項目的研制成功，標志著熱泵長時儲能技術正式向產業化發展的道路邁出了關鍵一步。

圖2全球首套“儲諾”超高溫熱泵儲能系統

圖3全球首套“儲諾”超高溫熱泵儲能系統主機平臺

圖4全球首套“儲諾”超高溫熱泵儲能系統調試情況

為加速技術落地與規模化應用，國家電投集團中央研究院基于前期研發基礎，針對大基地、火電/核電等支撐性電源、高耗能產業園區系統性提出熱泵儲能技術多場景耦合應用方案，可解決大基地大容量新能源消納問題，降低棄風棄光，平衡日夜電力送出，助力電力穩定安全送出；耦合火電/核電等支撐性電源，顯著提升其靈活性，滿足高安全、高效、高靈活性運行需求；應用于高耗能產業園，提升鋁業、石化等高耗能園區綠電供應比例，實現園區低碳運行。

熱泵儲能技術高度契合我國當前的能源發展形勢，在構建新型電力系統、保障電力系統安全穩定運行等方面能夠發揮重要作用，是未來規模化長時儲能的中堅力量，具有廣闊的發展前景。后續，國家電投集團將堅持科技引領、創新驅動，在熱泵儲能領域持續投入科研力量，助力推動“源網荷儲一體化”建設以及新型電力系統構建。

注：本文由國家電投集團供稿。