La mayor central de almacenamiento de energía por aire comprimido en cavernas de sal del mundo entró en pleno funcionamiento este año en Jiangsu. El periodista ha sabido que detrás de la exitosa puesta en marcha de esta "batería" de la superred eléctrica se encuentra el sólido respaldo tecnológico del equipo de investigación de la Universidad de Ingeniería de Harbin. Mediante tecnología de simulación digital, se evitaron riesgos en los equipos principales y se ahorraron más de cien millones de yuanes en costos de pruebas.

La central utiliza cavernas de sal naturales a 1500 metros bajo tierra como "almacén de electricidad": durante los períodos de baja demanda, utiliza el excedente de electricidad para comprimir aire y almacenarlo en las cavernas; durante los picos de demanda, libera el aire a alta presión para impulsar generadores y producir electricidad.

En todo el sistema de almacenamiento de energía, el intercambiador de calor de sales fundidas es el "corazón central", que controla toda la transferencia de energía y determina directamente si la central puede operar de manera segura, estable y eficiente.

Este gigantesco "corazón" tiene un tamaño impresionante: 16 metros de largo y 6 metros de alto, con un entorno de trabajo extremadamente exigente. Debe soportar altas temperaturas y altas presiones durante largos períodos, además de someterse repetidamente a ciclos de calor y frío. El costo de una sola unidad asciende a cientos de millones de yuanes, y el margen de error en el diseño y operación del equipo es extremadamente bajo. Cualquier problema podría acarrear pérdidas incalculables.

Ante este desafío central, el equipo de investigación de Ingeniería de Reactores de la Facultad de Ciencias y Tecnología Nuclear de la Universidad de Ingeniería de Harbin, aprovechando su tecnología de simulación de alta precisión, realizó un diagnóstico digital completo y un examen virtual integral del gigantesco intercambiador de calor de sales fundidas.

El equipo de gran tamaño genera una enorme cantidad de cálculos de simulación, y la optimización de estructuras complejas es extremadamente difícil. Para superar el cuello de botella en la capacidad de cómputo, el equipo, garantizando la precisión de los cálculos, innovó y optimizó el modelo de simulación de acoplamiento fluido-térmico, construyó un modelo a escala reducida, realizó comparaciones y cálculos repetidos, y determinó el esquema óptimo de entrada de sal "inferior y salida superior", logrando reducir la caída de presión del equipo en un 15%.

Al mismo tiempo, mediante la tecnología de simulación de acoplamiento térmico-estructural, se identificaron con precisión las zonas de alto riesgo de tensión, como los tubos curvados en U, proporcionando un soporte de datos preciso para el refuerzo estructural y la selección de materiales del equipo, eliminando de raíz el riesgo de fallo del equipo bajo condiciones de ciclos térmicos alternantes.

Esta "receta digital" personalizada no solo permitió que el intercambiador de calor gigante se desarrollara en un solo intento y se adaptara perfectamente a las condiciones de operación, evitando directamente pérdidas de cientos de millones de yuanes por pruebas fallidas, acortando significativamente el ciclo de desarrollo del equipo, sino que también garantizó el funcionamiento estable del equipo central en el exigente entorno de alta temperatura y alta presión, resolviendo los "riesgos de fatiga" del equipo, proporcionando una doble garantía para la operación segura y a largo plazo de la central.