DLT 2916-2025 压缩空气储能电站效率指标计算方法标准立项发展报告

压缩空气储能电站效率指标计算方法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CalculationMethodforEfficiencyIndicatorsofCompressedAirEnergyStoragePowerStations摘要随着我国新型电力系统建设的深入推进，压缩空气储能作为大规模长时储能的重要技术路线，在电力系统调峰、调频、备用及可再生能源消纳等领域展现出广阔的应用前景。效率指标作为衡量压缩空气储能电站运行性能和经济效益的核心参数，其计算方法的科学性与标准化的统一性直接影响电站设计优化、运行评估及政策制定。目前，国内外尚未形成针对压缩空气储能电站效率指标的统一定义和计算方法，导致不同项目间效率数据缺乏可比性。本标准（DL/T2916-2025）旨在建立压缩空气储能电站效率指标的统一计算框架，明确各类效率指标的定义边界、计算公式及适用条件，填补了我国在该领域行业标准的空白。本报告系统梳理了标准的立项背景、编制历程、主要技术内容及预期应用效益，为标准实施推广提供理论支撑与实施参考。关键词：压缩空气储能；效率指标；计算方法；行业标准；新型电力系统；储能电站Keywords:CompressedAirEnergyStorage;EfficiencyIndicators;CalculationMethod;IndustryStandard;NewPowerSystem;EnergyStoragePowerStation1引言1.1研究背景在全球碳中和目标与我国“碳达峰、碳中和”战略引领下，构建以新能源为主体的新型电力系统已成为能源领域的重要发展方向。以风电、光伏为代表的可再生能源装机容量持续快速增长，2024年我国风电和光伏发电装机容量占总发电装机容量的比重已超过40%。然而，可再生能源发电固有的间歇性和波动性对电力系统安全稳定运行提出了严峻挑战，大规模、高效率的储能系统由此成为新型电力系统的重要支撑环节。压缩空气储能（CompressedAirEnergyStorage，CAES）作为大规模长时储能技术的代表，具有装机容量大、储能周期长、响应速度快、使用寿命长、建设条件灵活等优势，被业界视为继抽水蓄能之后最具规模化应用潜力的大容量储能技术。近年来，我国压缩空气储能技术取得突破性进展，已有多个百兆瓦级示范项目相继投运或开工建设，技术装备自主化水平显著提升。1.2标准立项必要性在压缩空气储能产业快速发展的背景下，效率指标作为评估压缩空气储能电站技术性能、经济性和运行管理水平的关键量化参数，其计算方法缺乏统一标准的问题日益突出。国内各项目在效率指标的定义范围、边界条件、计算口径等方面存在明显差异，主要表现为：各项目对“储能效率”“往返效率”“电-电效率”等术语的内涵界定不一致；充放电过程中辅助系统能耗计入范围不统一；储能介质热损耗、压力损失的核算方法各异；不同技术路线（如补燃式与非补燃式、绝热式与蓄热式）的效率计算缺乏分类指导。上述问题导致不同项目、不同技术方案之间的效率指标无法进行有效比较，严重制约了行业技术评估、政策制定和市场机制的建立。此外，国际范围内虽然已有部分研究文献和技术报告涉及压缩空气储能效率评价，但尚未形成统一的国际标准或区域标准可供参考。因此，制定具有科学性、适用性和可操作性的压缩空气储能电站效率指标计算方法行业标准，对促进产业规范化发展、引导技术进步、支撑政策决策具有重大的现实意义和长远价值。2编制依据与原则2.1编制依据本标准的编制严格遵循《中华人民共和国标准化法》及其实施条例的相关规定，贯彻落实《国家标准化发展纲要》提出的“以标准助力创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展”的总体要求。在标准体系层面，本标准属于电力行业标准体系中新能源与储能领域的配套标准，与已发布实施的《电化学储能电站技术规范》《压缩空气储能电站技术规范》等标准形成了有机衔接。编制过程中充分吸纳了我国压缩空气储能示范工程的设计运行经验，参考了国内外相关技术标准和学术研究成果，确保标准的科学性、先进性和适用性。2.2编制原则（1）科学性原则。效率指标的定义和计算方法以热力学、工程热物理和电力系统分析的基本原理为理论基础，确保各指标能够客观、准确地反映压缩空气储能电站的能量转换与利用水平。（2）统一性原则。统一各效率指标的名称、符号、定义和计算边界，消除行业内因口径不一致造成的混乱，实现不同项目、不同技术路线之间效率指标的可比性。（3）适用性原则。充分考虑压缩空气储能不同技术路线（包括补燃式、非补燃绝热式、蓄热式、液态空气储能等）和不同应用场景的差异，在统一框架下提供分类计算指导，确保标准的广泛适用性。（4）可操作性原则。计算所需参数应尽可能基于常规运行可测取的物理量，避免依赖复杂的、难以获取的参数，确保标准使用单位能够在实际工程中便捷应用。（5）协调性原则。与现行有效的电力行业标准、国家标准及国际标准保持协调，避免定义冲突和技术矛盾，为后续国际标准的制定预留对接空间。3标准主要技术内容3.1标准适用范围本标准规定了压缩空气储能电站效率指标的分类、定义、计算方法及计算边界条件。标准适用于采用补燃式、非补燃式（包括绝热式压缩空气储能、蓄热式压缩空气储能）等主要技术路线的压缩空气储能电站的效率指标计算，也适用于新建电站的设计性能评估和已运行电站的实际运行性能评价。液态空气储能电站及涉及储气、储热等多能耦合系统的效率计算可参照执行。3.2效率指标体系框架本标准构建了多维度、多层次的压缩空气储能电站效率指标体系，主要包括以下核心指标：（1）储能效率（充电效率）。表征储能过程中电能转化为储能介质可用能的比例。定义为储能过程输入电能与储能介质储存能量之比，用于评价压缩机组及储气系统的能量转化效能。（2）释能效率（放电效率）。表征储能介质储存能量转化为输出电能的比例。定义为膨胀发电过程输出电能与储能介质释放能量之比，用于评价膨胀机组及发电系统的能量转化效能。（3）往返效率（电-电效率）。作为综合反映全流程能量利用水平的核心指标，定义为释能过程输出的净电能与储能过程输入的电能之比。该指标全面涵盖压缩、储气、换热、膨胀发电及辅助系统能耗等各环节的能量损耗。（4）综合能源利用效率。针对补燃式等存在外部热源输入的压缩空气储能电站，综合考虑电能和热能等多种能量的输入输出，构建基于一次能源消耗的综合能效评价指标。3.3计算边界条件本标准对各效率指标的计算边界条件进行了明确规定：（1）储能过程边界。从电网受电点起，至压缩空气储存于储气系统止。计入压缩机组及其驱动电机、级间冷却系统、储气系统充气过程等主要设备和环节的能量消耗，同时明确辅助系统（如冷却水循环泵、润滑油系统、控制系统等）能耗的计入原则。（2）释能过程边界。自储气系统释放压缩空气起，至发电机组并网点止。计入膨胀机组、发电机、换热系统等主要设备和环节的能量产出与消耗，明确辅助系统能耗的扣除方式。（3）辅助系统能耗处理。标准对辅助系统能耗的计入方法进行了分级分类处理。对于直接影响主流程运行的辅助系统，其能耗计入对应过程的效率计算；对于公用辅助系统，给出了按能量分摊或按运行时间分摊的推荐计算方法。3.4计算公式与参数选取标准给出了各项效率指标的标准化计算公式，对各计算参数（如空气质量流量、压力、温度、焓值、电能计量值等）的获取方式和精度要求进行了规范。针对不同技术路线，标准以附录形式提供了差异化的计算条件说明，并给出了典型工况和变工况条件下的效率修正计算方法。4主要参与编制单位介绍本标准由电力行业储能标准化技术委员会归口管理，主要起草单位包括中国电力科学研究院有限公司、华北电力大学、中国科学院工程热物理研究所、国家电力投资集团有限公司、中国能源建设集团有限公司等国内压缩空气储能领域具有重要影响力的科研院所、高校和企业。其中，中国电力科学研究院有限公司在标准编制过程中发挥了核心组织和技术牵头作用。该院成立于1951年，是国家电网有限公司直属的综合性电力科研机构，长期致力于电力系统规划、运行控制、新能源发电及储能技术等领域的基础理论与应用技术研究，是我国电力行业标准制修订的重要技术支撑单位。在压缩空气储能领域，中国电力科学研究院依托新能源与储能运行控制国家重点实验室，系统开展了压缩空气储能电站并网运行特性、效率测试评价、安全运行策略等关键技术研究。研究院组织完成了多座压缩空气储能示范电站的效率现场测试工作，积累了涵盖不同技术路线、不同功率等级的大量运行数据和测试经验，为标准中效率指标体系构建和计算方法制定提供了详实的数据支撑和工程验证。此外，研究院主导或参与编制了多项储能领域国家标准和行业标准，在标准化工作方面具有丰富的经验和雄厚的技术实力，为本标准的科学性、严谨性和可操作性提供了有力保障。5标准实施预期效益与展望5.1预期应用效益本标准的发布实施将对压缩空气储能行业产生多方面的积极影响。（1）促进技术公平比较与良性竞争。统一的效率计算口径使得不同厂商、不同技术路线、不同项目的效率指标具有可比性，有助于营造公平竞争的市场环境，引导行业从单纯追求规模扩张转向重视运行质量和效率提升。（2）支撑政策制定与市场机制建设。统一、可信的效率指标为政府相关部门制定储能产业支持政策、设定准入门槛、开展示范项目评估提供了技术依据，同时为电力市场中储能参与调峰调频等辅助服务的性能考核和补偿机制建立奠定了数据基础。（3）指导电站设计与优化运行。设计单位可依据本标准开展多方案效率对比和优化设计，运行单位可利用标准化效率指标体系开展性能监测、故障诊断和运行方式优化，推动电站全生命周期的能效提升。（4）助力行业国际化发展。本标准的发布填补了国际范围内压缩空气储能效率评价标准的空白，有望为国际标准化组织（ISO）和国际电工委员会（IEC）相关标准的制定提供中国方案，有助于提升我国在储能国际标准化领域的话语权。5.2未来展望随着压缩空气储能技术的持续进步和产业规模的不断扩大，本标准将根据技术发展和应用需求适时开展修订完善工作。未来标准的优化方向包括：将液态空气储能、超临界压缩空气储能等新型技术路线的效率计算需求纳入标准体系；针对耦合可再生能源发电的“风电-光伏+压缩空气储能”一体化项目，研究制定综合能源利用效率评价方法；结合数字化、智能化技术发展趋势，探索基于在线监测数据的效率动态评估方法；随着国际标准制定进程的推进，积极推动本标准向国际标准转化。6结论《压缩空气储能电站效率指标计算方法》（DL/T2916-2025）是我国压缩空气储能领域首部针对效率指标计算方法的行业标准，填补了该领域标准化工作的空白。标准构建了涵盖储能效率、释能效率、往返效率和