国家标准计划《压缩空气储能电站空气压缩系统技术要求》由 TC550(全国电力储能标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国电力企业联合会。
主要起草单位 中国科学院工程热物理研究所 、西安陕鼓动力股份有限公司 、合肥通用机械研究院有限公司 、中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 、中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 、中储国能(北京)技术有限公司 、中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 、清华大学 。
| 27 能源和热传导工程 |
| 27.180 风力发电系统和其他能源 |
压缩空气储能电站的空气压缩系统
(1) 立项必要性: 随着全球对于“碳达峰、碳中和”目标的持续推进,储能技术的战略意义愈发凸显。
从能源应用的宏观角度来看,储能能够切实有效地应对弃风、弃光现象,为可再生能源大规模、稳定地并入电网提供可靠解决方案,已然成为实现“双碳”目标进程中不可或缺的关键支撑技术,并且将在能源结构的深度优化与变革历程中扮演举足轻重的角色。
在各类储能技术之中,压缩空气储能系统(CAES)展现出独特优势。
其具备大规模储能的能力,在建设成本与运行成本方面相较于其他技术更具经济性,拥有长达30至50年的使用寿命,且储能周期不受常规条件限制,基于上述优势,CAES 被广泛视作最具发展潜力的大规模储能技术之一。
然而,当下压缩空气储能领域正处于高速发展阶段,原有的标准体系却难以跟上行业前进的步伐,无法充分满足其发展需求。
鉴于此,国家标准化管理委员会与国家能源局于2023年2月5日联合发布了《新型储能标准体系建设指南》,该指南共计出台205项新型储能标准,旨在填补行业标准空白。
其中明确提出发展规划:“预期到2025年,在电化学储能、压缩空气储能、可逆燃料电池储能、超级电容储能、飞轮储能、超导储能等多个重点领域,构建起相对完备、能够有效规范行业发展的系列标准。
”这一举措对于储能行业的规范化、可持续发展具有深远意义,有望推动储能技术在未来能源格局中稳健落地、高效应用。
空气压缩系统作为压缩空气储能系统的核心设备,其能量转换效率和可靠性直接决定了系统的性能以及能否长期稳定运行,目前尚无相关标准用于指导压缩空气压缩机的设计、选型及试验。
国内方面,现行有关压缩机技术条件的国家标准共有3项,分别为《GB∕T 45055-2024 大型空分装置用透平压缩机》、《移动水平式生活垃圾压缩机通用技术条件GB/T 36135-2018》与《拖拉机挂车气制动系统空气压缩机 技术条件GB/T 24649.3-2009》,机械行业标准有《石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机JB-T 6443-2006》等。
上述标准应用对象与压缩空气储能电站存在较大差距,无法直接应用于压缩空气储能电站压缩机选型及设计指导。
国际方面,相关ISO标准主要包括《Petroleum, petrochemical and natural gas industries-Axial and centrifugal compressors and expander-compressors》、《Petroleum and natural gas industries-Reciprocating compressors》。
上述标准应用领域为石油化工领域,同样与压缩空气储能电站需求压缩机特性具有较大差距。
因此,需要完善压缩空气储能行业标准体系,填补压缩空气储能电站空气压缩系统技术条件空白,规范行业技术标准化,完善储能电站标准体系,促进行业健康有序发展。
针对压缩空气储能电站压缩机组宽工况、快速响应、频繁启停、低成本、长寿命等特点及技术要求,本标准进行了相应规范与要求,针对性和可操作性较强。
(2) 项目可行性: 随着压缩空气储能产业的快速发展,在长时大规模储能领域占比将不断增长,是新型能源结构体系重要支撑技术。
《压缩空气储能电站空气压缩系统技术要求》的编制,将对压缩空气储能电站压缩机组的设计和选型起到规范和指导作用,促进压缩空气储能系统标准化建设,从而进一步推动压缩空气储能产业的有序发展。
目前,国内廊坊1.5MW、贵州毕节和山东肥城10MW、河北张家口100MW、山东肥城和湖北应城300MW级项目均已并网发电,在压缩机的设计、制造、调试、运行、维护等方面积累了一定的理论和实践经验,为本标准的编写奠定了良好的基础。
本标准首次针对压缩空气储能电站压缩机组的特殊技术特点,从术语定义、保证值、调节、运行、部件、仪表、保护系统等给出技术规范,规范压缩空气储能电站压缩机组设计、制造、选型、检验及试验,保障行业有序发展。
本标准的适用范围:为规范压缩空气储能电站空气压缩系统设计及选型,推动压缩空气储能行业有序发展,制定本标准。
本技术规范适用于输入功率为10MW及以上压缩空气储能电站压缩机组设备,其他型式的小功率机组亦可参照执行。
适用于新建、扩建和改建压缩空气储能电站各设计阶段的空气压缩系统。 规定了压缩空气储能电站空气压缩系统相关设备的保证值、调节、运行、部件、仪表、保护系统等的技术要求,描述了相应的试验方法。