数字储能网讯：日前，全球最大盐穴压缩空气储能电站在江苏全面投入运行，被称为电站“大心脏”的熔盐换热器，是实现热能转运的关键枢纽，对电站安全、稳定、高效运行至关重要。哈尔滨工程大学核科学与技术学院田瑞峰教授团队，以高精度仿真技术为设备全面体检，为储能电站“心脏”完成全维度数字“问诊”，通过技术改良化解设备运行风险，为电站顺利投产节约逾亿元试验成本。

全球最大盐穴压缩空气储能电站，是利用地下盐穴储存压缩空气实现电能转换。用电低谷时，通过压缩机将空气压缩，注入地下1500米的盐穴进行储存；用电高峰时，再把高压空气释放出来，通过强大的推力带动发电机高速旋转进行发电。整个过程不烧一块煤、不排一缕烟，全靠空气和热量在“打工”，就像给电网匹配了巨型“空气充电宝”。在“进气—压缩—储存—出气”的全链条中，熔盐换热器承担着热能转运的核心任务，堪称储能系统的强劲“心脏”，保障电站安全、稳定、高效运行。

这颗“大心脏”长16米、高6米，不仅要耐高温、高压，还要禁得住频繁的冷热循环，单台设备造价高达上亿元。哈尔滨工程大学核科学与技术学院田瑞峰教授团队，依托在核能装备热工水力与结构安全领域的技术积淀，运用高精度仿真手段为这颗史无前例的“大心脏”开展全方位“数字体检”，量身优化设计方案，实现设备结构与运行工况高度适配、一次研发成型。

“巨型换热器带来海量仿真计算，尤其是局部复杂几何结构的精细优化，攻关难度很大。”田瑞峰说。为破解超大算力瓶颈，团队在保证计算精度的基础上，简化仿真模型、搭建缩比模型，运用VOF多相流模型比对确定“下进上出” 最优进盐方案，实现压降降低约15%；通过热—结构耦合仿真精准定位U型弯管应力高危区域，为结构加固与材料选型提供量化依据。得益于哈工程这套专属“数字处方”，提前规避了设备因冷热交变失效的风险，熔盐换热器在调试和长期运行中表现稳定，为国内同类大型熔盐储能设备的设计提供了可复用的技术经验。

“哈工程的这套仿真技术有效节省了上亿元试验成本、避免了工期延误，让这颗‘大心脏’在高温高压环境下，扛得住、不疲劳，为设备长期安全运行上了‘双保险’。”哈电集团工作人员表示。

近年来，哈尔滨工程大学面向国家重大战略、扎根龙江振兴发展，依托“三海一核”优势学科，持续深化与哈电集团等行业龙头企业产学研协同创新，以高水平科技创新助力“双碳”战略落地、服务国家能源安全战略。