数字智慧方案中国电建压缩空气储能电站技术方案

压缩空气储能电站技术方案分享中国电建集团河北省电某著名企业（以下简称“河北院”）

隶属于某著名企业，

创建于1958年，

是国家

甲级勘测设计单位，

全国勘察设计综合实力百强企业，

注册资本金8亿

元。业务涵盖国内外火电工程（燃煤、燃气等）

、输变电工程、新能

源工程（地热、生物质能、风力、太阳能、垃圾发电等）、建筑工程、

市政工程（热力、水处理等）

、环保工程（固废、大气污染防治、水

环境治理等）

、岩土工程等项目的规划及前期咨询、勘测设计、工程

总承包、工程监理及投融资业务。

河北院是国内一流的能源电力行业规划、设计、咨询、勘察、

建设、监理全过程工程公司。

较早致力于储能业务的设计企业。

能源服务领军企业。

新型储能建设的主力军。中国电建集团河北省电某著名企业创新进取共赢责任储能技术根据储能类型差异，

储能一般分为机械储能、电化学储能、化学储能、热储能及电气储能，

其中长时

大容量存储主要包括抽水蓄能和压缩空气储能，

压缩空气储能是继抽水储能之后，

第二大被认为适合GW（吉瓦）

级大规模电力储能的技术。※注：上图摘自网络压缩空气储能相关政策-国家政策

目前，

国家层面尚无关于压缩空气储能专门的规划，大部分是与新型储能或者新能源一起发文提及。比较重要的规划主要有四个：01《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年

远景目标纲要》提出要实施电化学储能、

压缩空气储能、飞轮储

能等储能示范项目。02《关于加快推动新型储能发展的指导意见》明确提出要实现压缩空

气、液流电池等长时储

能技术进入商业化发展

初期。（这也是明确支

持压缩空气发展的第一

个政策文件）03《“十四五”新型储能

发展实施方案》2022年3月，

国家发展

改革委、国家能源局发

布。提出要把百兆瓦级

压缩空气储能关键技术

作为技术攻关重点方向

之一。04《加快电力装备绿色低

碳创新发展行动计划》2022年8月，

工业和信

息化部等五部门联合印

发。其中，

提出要把加

快压缩空气储能装备的

研制工作列入行动计划

中。.----------------------------------------------------⃞01

山西省发布“十四五”新型储

能发展实施方案，

要开

展压缩空气等关键技术、

装备和集成优化设计技

术研究。02

宁夏省则在氢能产业发展规划

中强调，

支持有条件的

企业积极发展压缩空气

储能等新型储能方式。03

山东省能源局印发《山东省新

型储能工程发展行动方案》，

提出构建鲁中先进压缩空气储能重点区

，

到2025年，

建成压缩

空气储能项目30万

千

瓦以上；

构建鲁西南多

场景应用储能重点区，

开展先进压缩空气储能

试验应用。04

吉林省发布《吉林省新能源产业高质量发展战略规划2022-2030

年》，

指出开展长时储能攻关

计划，支持百兆瓦级及以上压

缩空气等长时储能技术试验，

实施浑江废弃矿井压缩空气储

能等重大应用示范工程。05

青海省发布的碳达峰实施方案中提

到，

积极推动压缩空气储能

技术示范，

形成多种技术路

线叠加多重应用场景的储能

多元发展格局。压缩空气储能相关政策-地方相关支持政策与其他储能寿命长：

压缩空气储能的寿命可以达到数十年以上，

比传统的储能技术寿命更长。安全性好：

压缩空气储能不会像电池等储能技术那样存在火灾、爆炸等安全隐患，

安全性较高。成本低：

压缩空气储能的成本相对较低，

尤其是在大规模应用的情况下，

成本优势更加明显。选址灵活：可选择多种的储气装置，如天然或人工盐穴、煤矿巷道、地下人工硐室、压力容器或管线钢阵列等。环境友好：

无污染，

零碳排放。无补燃的新型压缩空气储能技术成为发展趋势●

美国等空气储能●

英国深冷液化空气储能

德国高压缩空气储能均未实现商业化1

国外压缩空气储能现状2

国内压缩空气储能现状

国内压缩空气储能领域起步较晚，

但受益于市场潜力及政策引导，

在新技术方面占据领先地位就是国网安徽芜湖500kW试验示范电站

国家能源局江苏金坛60MW国家示范电站国内首座商业运行的压缩空气储能电站国内大学和科研院所引领技术发展青海西宁100kW光热复合试验电站贵州毕节10MW试验平台

河北廊坊1.5MW超临界试验平台

100MW压储示范项目

电建肥城2x300MW项目大同云冈50MW煤矿储气乌兰察布10MW光热复合压储青海西宁100kW光热复合试验电站国网安徽芜湖500kW试验示范电站江苏金坛60MW国家示范电站山东肥城10MW试验电站规划压缩空气储能容量:10MW×4h，

槽式光热

储能3MW×10h，

电-电效率65%，

能量综合利

用效率80%压缩机采用两段式压缩流程，

设置LP及HP压缩

机各一台，

采用8级串联压缩，

采用8级压缩在

保证空气参数的前提下，

降低了压缩机电耗。压缩机冷却系统采用单元制供水调节系统，

实

现水控制。设置中统用于

对外供热，

增加压缩机冷却系统运行的灵活性。空气透平机采用四级膨胀。空气透平采用单元

制导热油调节系统，

实现油确控

制。采用钢制储气库地上布置方案。0103040205冷却系统和加热系统均采用单元控制模式，

实现水温、气温、

油确控制。采用双层储气库地上布置方案，

节省占地，便于维护与检修。该项目为国内首次采用槽式光热耦合压缩空气储能的项目，实现了压缩空气储能的多源耦合利用。项目规划建设压缩空气储能容量:10MW×4h、槽式光热辅热

及储热供热系统。020301本项目储能容量为60MW×2h。高负荷宽工况离心压缩机：

具备一键启停能力，

可实现向大容量储气库

的稳定高效压缩注气。大型高效油气换热器：

换热器能效≥95%，

采用发卡形式，

全程逆流，

抗冷热交变冲击能力强，

升不低于50℃/min,启停寿命≥10000次，

设

计寿命≥30年。变工况大型多级透平：

采用反动式技术，

透平通流效率≥90%，

能够满足从零有功功率到满负荷运行的变工况需求，

并具备10%额定有功功率的超发能力，

可适应10MPa至3MPa宽工况进气压力变化，

具备一键启停能力，

具备调相运行能力。

储气系统采用地下洞室+地上储气库。电-电储能效率≥60%。项目简介本工程建设1套50MWx4h无补燃压缩

空气储能发电系统，

压缩空气存储于煤矿巷

道，

容积8万立方米。利用夜间谷电连续压

缩运行8小时，

白天连续发电4小时。本工程安装4台离心式空气压缩机（4级

压缩）

、1台50MW空气透平及配套的油气

换热器、气水换热器、储水罐、储油罐等设

备。项目简介1）

某油田利用废弃油气藏开发压缩空

气

储

能

项目，分

别

为3MW

×

4h

和

100MW×4h容量；2）

项目为五级压缩四级膨胀。3）

储换热介质采用水；4）

储气库采用废弃油井。山东肥城2x300MW压储项目系统组成l

压缩系统：

低压压气机、中压压气

机、高压压机及其驱动电机；l

膨胀系统：

高压透平、低压透平及

发电机组；l

储热系统：

高罐，

低

罐；l

换热系统：

熔盐/油气/水媒换热器；l

储气系统：

储气高压容器/废弃盐

穴/煤矿巷道等。300MW二次再热11MPa发6300MW二次再热13MPa发6300MW二次再热15MPa发6300MW三次再热11MPa发6300MW三次再热13MPa发6300MW三次再热15MPa发6

全能流仿真模型优化选择全系统的能流仿真模型创新成果：

全能流仿真优化技术研究单元模块能流仿真模型空气压缩机热风排放与回收机构一种水力恒压式双效压缩空气储能系统一种水力压缩空气储能系统

一种地下恒压储气装置一种多罐储热系统及其储能方法一种共用换热器的绝热压缩空气储能系统及投切方法一种压缩空气储能电站防雨防堵设备一种全天候光热复合压缩空气储能系统及方法国务院国资委科技专项河北省重点研发计划非补燃式压缩空气储能技术研究集团重点科技项目光热复合压缩空气储能系统的关键技术及应用研究集团重点科技项目大规模先进压缩空气储能关键技术《压缩空气储能电站设计规范编制》《压缩空气储能电站初步设计报告编制

规程》《压缩空气储能电站可行性研究报告编制规程》《储能电站设计规范》《压缩空气储能电站工艺系统设计导则》依托各创新成果先后承担了国务院国资委科技专项、河北省和集团重点研发课题，

已获得授权专利11项（发明5项，

实用新型6项）

，

主编和参编标准5项，

已经完全掌握了压缩空气储能全套设计技术。高水平课题多项主编和参编标准系统集成技术