雙良節(jié)能之壓縮空氣儲能概念解讀 　　壓縮空氣儲能（Compressed-AirEnergyStorage,CAES）是指在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報廢礦井、沉降的海底儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動汽輪機(jī)發(fā)電的儲能方式。 　　自1949年StalLaval提出利用壓縮空氣儲能以來，國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。目前世界上已有兩座大型傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能電站投入運(yùn)營。1978年，第一臺商業(yè)運(yùn)行的壓縮空氣儲能機(jī)組在德國的亨托夫（Huntorf）誕生。[1]1991年5月第二座電站在美國阿拉巴馬州麥金托夫市（Mcintosh）投入運(yùn)行。 　　目前關(guān)于壓縮空氣儲能系統(tǒng)的形式也是多種多樣，按照工作介質(zhì)、存儲介質(zhì)與熱源可以分為：傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)（需要化石燃料燃燒）、帶儲熱裝置的壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液氣壓縮儲能系統(tǒng)。 　　壓縮空氣儲能應(yīng)用前景更廣闊，如可大大提高效率；使用更靈活，甚至可用于汽車動力；接納可再生能源，提供可再生能源在電網(wǎng)中的比例，甚至還能利用工業(yè)余熱等。 　　壓縮空氣儲能系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)展的主要技術(shù)障礙在于兩方面：需要大型儲氣裝置和依賴燃燒化石燃料。為解決這兩個問題，蓄熱的壓縮空氣儲能系統(tǒng)、微小型壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液化空氣儲能系統(tǒng)、超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)、與可再生能源耦合的壓縮空氣儲能系統(tǒng)等運(yùn)用而生。 　　帶儲熱的壓縮空氣儲能系統(tǒng)又被稱為先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能系統(tǒng)。系統(tǒng)中空氣的壓縮過程接近絕熱過程，存在大量的壓縮熱。比如，在理想狀態(tài)下，壓縮空氣為100bar時，能夠產(chǎn)生650°C的高溫。該壓縮熱能被存儲在儲熱裝置中，并在釋能過程中加熱壓縮空氣，驅(qū)動透平做功。相比于燃燒燃料的傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)，該系統(tǒng)的儲能效率大大提高，理論上可達(dá)到70%以上；同時，由于用壓縮熱代替燃料燃燒，系統(tǒng)去除了燃燒室，實現(xiàn)了零排放的要求。該系統(tǒng)的主要缺點是，初期投資成本將增加20%~30%。 　　小型壓縮空氣儲能系統(tǒng)的規(guī)模一般在10MW級，它利用地上高壓容器儲存壓縮空氣，從而突破對儲氣洞穴的依賴，具有更大的靈活性。它更適合于城區(qū)的供能系統(tǒng)——分布式供能、小型電網(wǎng)等，用于電力需求側(cè)管理、無間斷電源等；同時也可以建于風(fēng)電場等可再生能源系統(tǒng)附近，調(diào)節(jié)穩(wěn)定可再生能源電力的供應(yīng)等。 　　微型壓縮空氣儲能系統(tǒng)的規(guī)模一般在幾千瓦到幾十千瓦級，它也是利用地上高壓容器儲存壓縮空氣，主要用于特殊領(lǐng)域（比如控制、通訊、軍事領(lǐng)域）的備用電源、偏遠(yuǎn)孤立地區(qū)的微小型電網(wǎng)、以及壓縮空氣汽車動力等。國外學(xué)者研發(fā)了一種車用壓縮空氣動力系統(tǒng)，車載儲氣罐300升，可以驅(qū)動一輛1噸的汽車以50公里/小時的速度行駛96公里，基本滿足日常市內(nèi)交通的需要。 　　液化空氣和超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)是最近才提出的新型壓縮空氣儲能系統(tǒng)。前者由中科院工程熱物理所聯(lián)合英國高瞻公司等單位共同開發(fā)研制，并獲得專利。由于液態(tài)空氣的密度遠(yuǎn)大于氣態(tài)空氣的密度，該系統(tǒng)不需要大型儲氣室。但是，該系統(tǒng)的效率較低。為解決液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)低效率問題，中科院工程熱物理所在2009年在國際上首次提出并自主研發(fā)了超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)，該技術(shù)利用超臨界狀態(tài)下空氣的特殊性質(zhì)，綜合了常規(guī)壓縮空氣儲能系統(tǒng)和液化空氣儲能系統(tǒng)優(yōu)點。具有儲能規(guī)模大、效率高、投資成本低、能量密度高、不需要大儲存裝置、儲能周期不受限制、適用各種類型電站、運(yùn)行安全和環(huán)境友好等優(yōu)點，前景廣闊。 　　壓縮空氣儲能和可再生能源耦合的系統(tǒng)可以將間歇式可再生能源“拼接”起來，穩(wěn)定地輸出。帶儲熱的壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以存儲太陽能熱能，在需要時加熱壓縮空氣，然后驅(qū)動透平發(fā)電。除太陽能熱能外，電力、化工、水泥等行業(yè)的余熱廢熱均可作為外來熱源，因此，帶儲熱的壓縮空氣儲能系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。另外還可以耦合風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，在用電低谷，風(fēng)電廠的多余電力壓縮并儲存壓縮空氣；在用電高峰，壓縮空氣燃燒并進(jìn)入燃?xì)馔钙桨l(fā)電。采用壓縮空氣儲能—風(fēng)能耦合的系統(tǒng)可將風(fēng)電在電網(wǎng)中供電的比例提高至80%，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)40%的上限。還可將生物質(zhì)氣化為合成氣，替代天然氣應(yīng)用到壓縮空氣系統(tǒng)中，降低壓縮空氣儲能系統(tǒng)對天然氣的依賴。
　為深入貫徹落實國家關(guān)于發(fā)展智能裝備制造業(yè)的決策部署，加快本市智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力，推動構(gòu)建高精尖經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，制定本指導(dǎo)意見。

 　　一、總體要求 

 　　(一)指導(dǎo)思想 　　深入學(xué)習(xí)貫徹黨的十九大精神，以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，深入貫徹落實習(xí)近平總書記兩次視察北京重要講話和對北京工作的一系列重要指示精神，堅定不移貫徹新發(fā)展理念，牢牢把握首都城市戰(zhàn)略定位，以智能制造裝備為核心，做大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，以高端能源裝備為支撐，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，培育特色智能專用裝備，強(qiáng)化其在全市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級中的帶動作用，為加快構(gòu)建高精尖經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)提供有力支撐。

 　　(二)基本原則 　　堅持重大技術(shù)裝備創(chuàng)新與新模式新業(yè)態(tài)創(chuàng)新相結(jié)合。突破核心技術(shù)，加強(qiáng)重大技術(shù)裝備研發(fā)創(chuàng)新，采用新模式、新業(yè)態(tài)優(yōu)化資源配置，推動企業(yè)信息化、智能化和服務(wù)化轉(zhuǎn)型，提升系統(tǒng)集成能力。

 　　堅持傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)改造提升與新興產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展相結(jié)合。既要重視現(xiàn)有存量產(chǎn)業(yè)的挖潛改造提升，帶動裝備制造業(yè)加快轉(zhuǎn)型升級;更要重視培育引進(jìn)和發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，提升綜合實力。

 　　堅持壯大龍頭企業(yè)與培育分領(lǐng)域冠軍企業(yè)相結(jié)合。支持龍頭企業(yè)做大做強(qiáng)，帶動智能裝備產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模提升;發(fā)揮“專精特新”企業(yè)示范作用，培育一批分領(lǐng)域冠軍企業(yè)，搶占國際競爭制高點。

 　　(三)發(fā)展目標(biāo) 　　到2020年，智能裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)綜合實力顯著增強(qiáng)，掌握一批國際前沿核心技術(shù)和先進(jìn)工藝，部分關(guān)鍵技術(shù)和裝備實現(xiàn)突破，智能機(jī)器人、增材制造、智能制造解決方案等領(lǐng)域建成5至7家產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心和產(chǎn)業(yè)公共平臺，工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)集成、協(xié)作機(jī)器人、自動化控制系統(tǒng)、智能儀器儀表等領(lǐng)域培育一批單項冠軍示范企業(yè)，智能制造等領(lǐng)域形成10家左右具有一定規(guī)模的系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，打造全國高端裝備產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新示范區(qū)和系統(tǒng)解決方案策源地。

 　　二、重點方向

 　　(一)智能制造裝備 　　聚焦重點領(lǐng)域，發(fā)展高檔數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、增材制造、智能傳感與控制、智能檢測與裝配、智能物流與倉儲等智能制造關(guān)鍵技術(shù)裝備，推動系統(tǒng)集成和行業(yè)解決方案的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

 　　高檔數(shù)控機(jī)床。發(fā)展高速、精密、復(fù)合、多軸聯(lián)動、具備網(wǎng)絡(luò)通信功能的高檔數(shù)控機(jī)床和五軸加工中心、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工中心。面向航空航天、汽車、海洋工程、軌道交通等重點領(lǐng)域，發(fā)展數(shù)控機(jī)床智能化技術(shù)，支持具有數(shù)據(jù)自動采集、監(jiān)控、分析和自主預(yù)測決策、自適應(yīng)柔性等功能的智能機(jī)床研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。加快高精度減速機(jī)、伺服電機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)等機(jī)床關(guān)鍵零部件研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。

 　　智能機(jī)器人。發(fā)展六軸關(guān)節(jié)型機(jī)器人、平面關(guān)節(jié)型搬運(yùn)機(jī)器人、在線測量及質(zhì)量監(jiān)控機(jī)器人、真空(潔凈)機(jī)器人等智能工業(yè)機(jī)器人;推進(jìn)人機(jī)協(xié)作機(jī)器人、自主編程智能機(jī)器人等新一代工業(yè)機(jī)器人的研制與產(chǎn)業(yè)化。支持醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人規(guī)?；R床應(yīng)用，推動具備自主行走、人機(jī)交互等功能的服務(wù)型機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。發(fā)展消防救援、空間作業(yè)等特種機(jī)器人。發(fā)展智能機(jī)器人核心部件，推動機(jī)器人應(yīng)用軟件、減速器、機(jī)器人專用伺服系統(tǒng)規(guī)模化應(yīng)用，加快發(fā)展計算機(jī)視覺、自然語言處理等前沿核心技術(shù)，發(fā)展柔性機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人、共融機(jī)器人等前沿技術(shù)。 　　增材制造裝備。提升現(xiàn)有增材制造裝備的工藝技術(shù)水平，發(fā)展關(guān)鍵核心器件。發(fā)展激光(電子)束高效選區(qū)熔化、大型整體構(gòu)件激光及電子束送粉(送絲)熔化沉積等金屬增材制造裝備，熔融沉積成形、激光選區(qū)燒結(jié)成形、噴射成形等非金屬增材制造裝備，增材、減材、等材復(fù)合制造技術(shù)和裝備。

 　　智能傳感與控制裝備。發(fā)展高性能光纖傳感器、視覺傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)傳感器、多參數(shù)復(fù)合傳感器等工業(yè)用高端傳感器。發(fā)展面向復(fù)雜工況的工業(yè)過程在線分析檢測儀器。支持智能變送器、儀器儀表的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。發(fā)展高速高可靠性分布式控制系統(tǒng)(DCS)、快速響應(yīng)多重冗余可編程邏輯控制器(PLC)、跨平臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)等控制系統(tǒng)，智能伺服系統(tǒng)、高精度液壓與氣動系統(tǒng)等傳動裝置。推動預(yù)測控制、智能優(yōu)化決策、自適應(yīng)控制等技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)和應(yīng)用。

 　　智能檢測與裝配裝備。發(fā)展面向航空航天、軌道交通、汽車制造等行業(yè)的數(shù)字化非接觸精密測量、在線無損檢測、高效率強(qiáng)度及疲勞壽命測試與分析、設(shè)備全生命周期健康檢測診斷、基于大數(shù)據(jù)的在線故障診斷與分析等智能檢測裝備。研發(fā)高效、高可靠、可視化柔性、質(zhì)量可控的裝配裝備。

 　　智能物流與倉儲。發(fā)展高速智能輸送與分揀成套裝備、智能多層穿梭車、自動化立體倉庫、高速堆垛機(jī)等裝備，推進(jìn)智能物流與倉儲裝備自動控制技術(shù)、總線驅(qū)動技術(shù)、物流配送仿真技術(shù)的工程化應(yīng)用。

 　　智能制造系統(tǒng)集成。重點發(fā)展面向電子信息、汽車制造等行業(yè)應(yīng)用的智能制造成套裝備，發(fā)展新一代集成電路芯片制造成套工藝與裝備、高性能動力電池封裝與裝配全自動生產(chǎn)裝備。鼓勵智能制造系統(tǒng)集成商與相關(guān)領(lǐng)域領(lǐng)先企業(yè)、細(xì)分領(lǐng)域“專精特新”企業(yè)協(xié)同發(fā)展。

 　　(二)高端能源裝備 　　聚焦高效、節(jié)能、綠色等核心需求，重點發(fā)展高端新能源裝備、能源互聯(lián)網(wǎng)裝備、能源自動化裝備，開展技術(shù)研發(fā)及首臺(套)裝備研制，支持工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。

 　　高端新能源裝備。發(fā)展大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及關(guān)鍵部件。發(fā)展發(fā)電機(jī)高性能控制技術(shù)、基于大數(shù)據(jù)的風(fēng)電場群智能運(yùn)維裝備。推動光伏領(lǐng)域新型制造工藝及裝備提升。推進(jìn)高強(qiáng)度高效光伏逆變器、光伏直流并網(wǎng)逆變器和逆變系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。促進(jìn)百萬千瓦級核電主泵、蒸汽發(fā)生器等核電核心裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。開展大功率生物質(zhì)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組成套裝備研發(fā)及示范應(yīng)用。

 　　能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵部件及成套裝備。發(fā)展柔性輸變電設(shè)備、智能變電站成套裝備、配電網(wǎng)成套設(shè)備。發(fā)展特高壓交(直)流輸變電關(guān)鍵技術(shù)裝備、大容量電力電子器件和材料、高溫超導(dǎo)材料及制備工藝等大容量輸電技術(shù)裝備，推動智能變壓器、超導(dǎo)直流限流器和超導(dǎo)電機(jī)等的示范應(yīng)用。發(fā)展智能化風(fēng)電和光伏并網(wǎng)變流器、高壓變頻器等新能源并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)裝備。推動大容量超級電容儲能、高溫超導(dǎo)儲能、10兆瓦級壓縮空氣儲能、全釩(鋰離子)液流電池儲能等電力儲能關(guān)鍵技術(shù)及裝備的研制和產(chǎn)業(yè)化。鼓勵能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵裝備技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用。針對特殊環(huán)境下應(yīng)急電源系統(tǒng)、應(yīng)急電源變頻調(diào)速、逆變發(fā)電、多能源混合互補(bǔ)發(fā)電、光儲一體電源變換技術(shù)，開展裝備研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用。

 　　能源智能化集成裝備。發(fā)展模塊化智能變流器、控制模塊及電力監(jiān)測成套裝備。發(fā)展輕型工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)、分布式能源系統(tǒng)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、高效環(huán)保節(jié)能型換熱器等高端分布式能源裝備及控制裝備，提升智能化能源設(shè)備系統(tǒng)集成能力。

 　　(三)特色智能專用裝備 　　實現(xiàn)公共安全和應(yīng)急、科學(xué)儀器、文物保護(hù)及數(shù)字創(chuàng)意等領(lǐng)域技術(shù)突破，打造北京特色智能專用裝備產(chǎn)業(yè)。

 　　公共安全和應(yīng)急裝備。發(fā)展貨物車輛、行李包裹、人體安全等快速安檢裝備。發(fā)展具備特征識別、智能偵測功能的監(jiān)控攝像裝備，視頻直寫存儲設(shè)備，智能監(jiān)控平臺系統(tǒng)。發(fā)展實時監(jiān)測、主動式早期報警、大數(shù)據(jù)分析等智能化火災(zāi)監(jiān)控報警裝備與系統(tǒng)，推動電氣監(jiān)控傳感器、空氣采樣傳感器、感煙感溫感光傳感器等火災(zāi)監(jiān)控關(guān)鍵裝置研制。

 　　科學(xué)儀器。發(fā)展高精度光熱點位分析儀、氣相分子吸收光譜儀、高靈敏紫外成像儀、高速激光共聚拉曼光譜儀、高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與安全檢測儀、太赫茲三維層析成像儀、掃描(透射)電子顯微鏡等高端檢測分析儀器。發(fā)展實時光電微生物快速檢測、水體多參數(shù)自動在線監(jiān)測等環(huán)境監(jiān)測儀器，高速運(yùn)動構(gòu)件動態(tài)特征測試儀、在役鋼軌缺陷綜合檢測等專用儀器。推進(jìn)高端分析儀器、電子測量儀器與云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)融合發(fā)展，加強(qiáng)科學(xué)儀器系統(tǒng)的集成創(chuàng)新。

 　　文物保護(hù)及數(shù)字創(chuàng)意技術(shù)裝備。發(fā)展博物館智能展藏裝備，基于物聯(lián)網(wǎng)的館藏文物智能管理裝備和智能文物裝卸轉(zhuǎn)運(yùn)裝備。發(fā)展文物無損便攜專用檢測分析設(shè)備。推動文物防震裝置及系統(tǒng)方案的設(shè)計與研發(fā)。發(fā)展博物館及古建筑專用智能滅火系列裝備。發(fā)展數(shù)字化藝術(shù)展演展陳技術(shù)裝備、文物數(shù)字化保護(hù)和傳承裝備、智慧博物館裝備，以及圖書館、美術(shù)館和文化館數(shù)字化裝備。發(fā)展文化資源數(shù)字化采集處理裝備，超感影院、混合現(xiàn)實娛樂和廣播影視融合制播裝備。

 　　三、保障措施

 　　(一)完善配套支持政策。充分利用高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備專項、智能制造專項、首臺(套)重大技術(shù)裝備保險補(bǔ)償機(jī)制試點等國家支持政策，加大對智能裝備產(chǎn)業(yè)的扶持力度。發(fā)揮本市科技成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新集群等政策支持作用，推動智能裝備企業(yè)加快發(fā)展。設(shè)立智能制造、智能機(jī)器人等產(chǎn)業(yè)投資基金，引導(dǎo)社會資本投資智能裝備產(chǎn)業(yè)。

 　　(二)搭建創(chuàng)新服務(wù)載體。支持企業(yè)聯(lián)合國家重點實驗室、工程技術(shù)中心，推進(jìn)智能制造、高端能源裝備等創(chuàng)新平臺建設(shè)，開展基礎(chǔ)共性技術(shù)、關(guān)鍵功能部件和工藝研發(fā)，重大成果產(chǎn)業(yè)化和檢驗檢測服務(wù)。加大知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度，充分發(fā)揮中國(北京)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心作用，實現(xiàn)智能裝備領(lǐng)域?qū)＠焖佾@權(quán)、確權(quán)和維權(quán)。支持智能制造領(lǐng)域科研院所和龍頭企業(yè)聯(lián)合搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺，開展關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)研制與驗證、應(yīng)用與技術(shù)支持等公共服務(wù)。

 　　(三)推動智能裝備應(yīng)用示范。推動數(shù)控機(jī)床、高性能工業(yè)機(jī)器人及大型增材制造裝備在航空航天、軌道交通、汽車制造等重點行業(yè)的示范應(yīng)用。促進(jìn)智能裝備在新能源、智能電網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保等重大工程的示范應(yīng)用。推動高端科學(xué)儀器在科學(xué)研究、環(huán)境保護(hù)、食品藥品質(zhì)量安全、公共安全等領(lǐng)域的示范應(yīng)用。通過實施一批示范應(yīng)用項目，帶動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

 　　(四)加強(qiáng)國際交流合作。支持高端裝備跨國公司在京設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)、人才培訓(xùn)中心，支持北京裝備企業(yè)參股、并購國外高端裝備企業(yè)，在海外設(shè)立研發(fā)機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)化基地。支持參與國際高端裝備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)制、國際研發(fā)合作等活動，支持智能裝備企業(yè)“走出去”，針對“一帶一路”沿線國家和地區(qū)市場需求開展產(chǎn)業(yè)合作，提升國際影響力。