压缩空气储能电站调试技术研究与应用

压缩空气储能电站调试技术研究与应用 陈禄 中国能源建设集团科技发展有限公司 研究背景 1 项目进度 2 目录 调试技术 3 4 结 论 研究背景 研究背景 中国能源建设集团科技发展有限公司 1.1研究定位：非补燃式大型压缩空气储能系统 由于压缩空气储能系统受系统类型、容量大小因素，运行特性、调试内容有很大差异，我们根据《电力储能用压缩空气储能系统技术要求GB43687-2024》就我们讨论项目做基本的类型说明。业联 1.研究定位：非补燃式大型压缩空气储能系统 非补燃式压缩空气储能系统 储能技术采用回热技术，利用压缩空气产生的热量辅助发电，无燃烧零碳排，高效环保。 补充能量方式分类 补燃压缩空气储能系统 储能过程中产生的热量没有被回收利用，需燃烧大量化石燃料辅助发电。 所以，我们今天和大家交流的就是以数科投资的湖北应城300MW大型非补燃式压缩空气储能电站为基础，进行调试技术的交流 中国能源建设集团科技发展有限公司 1.项目定位：非补燃式大型压缩空气储能系统 峰谷运行：谷时储能峰时发电； 压缩储热、膨胀放热：热量平衡和最大利用； 运行灵活性高：快速启停、快速变负荷能力： 大容量长时性：巨大盐穴容积空间保证长时储能。 中国能源建设集团科技发展有限公司 2.项目介绍 项目由中国能建数科集团和国网湖北综能共同投资，利用湖北应城地区废弃盐矿作头为诸气库，单机功率300兆瓦级，每天可蓄能8小时、释能5小时，全年储气量达19亿标准立方米，发电约5亿于瓦时，系统转换效率70%，创造了单机功率、0储能规模、转换效率3项世界领先。 项目特点新技术 转换效率世界领先 储能规模世界领先 中国能源建设集团科技发展有限公司 2.项目介绍 2.项目介绍 国际首创首次突破 地面工程 创新研发菜用高压热水储热中温绝热压榕技术路线 股电联维合式章气压南机场 创新研发300MW超大比例补气型高轴速空气影服机组 创新研发压力自平街式高压热水储热 3.调试任务 3.调试任务 湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程最大的特色是大型压缩空气储能、国家首台（套）、新型储能示范项目，从设计、制造、施工都是从无到有，从0到1，从1到100型机组调试面临众多挑战。 所以，我们今天以湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程为案例，就压缩空气储能电站调试什么和如何调试？如何基建和生产融合，建成安全、经济、可靠、灵活性高的新型储能电站交流沟通。 项目进度 中国能源建设集团科技发展有限公司 项目完成进度：完成所有系统投入和并网试验 ①升压站带电一次成功； ②机组管道吹扫； ③压缩机一键快速启停、自动注气： ④透平机高标准定速3000rpm； ③机组并网一次成功，完成了后续相关试验 中国能源建设集团科技发展有限公司 调试技术 中国能源建设集团科技发展有限公司 1.吹管技术 1)原则 ①参照《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》的规定；②依据压缩空气储能机组特点，以机组长周期安全可靠运行的出发点；③结合各主机厂家调试要求和现场实际管道布置综合确定。 ②)方案确定 ①采用“压缩空气气源、吹扫与试运同步、兼顾换热器特性、分段逐步吹扫”的思路，系统性考虑了试运工艺和质量管理：（2采用稳压吹扫的方式：在排气管道处装设靶板。 中国能源建设集团科技发展有限公司 3）调试程序 洁净化施工是所有管道施工的基础，要求所有管道采用氩弧焊打底、人工清理、联合验收、封闭签证。中国 机组吹扫条件：压缩机、储热系统、透平系统、外围系统调试完毕；盐穴系统投入。 中国能源建设集团科技发展有限公司 2.压缩机系统 1)系统介绍 ①采用“轴流+离心”的双列四段布置； ②一、二段采用AV系列轴流压缩机，三、四段采用EB系列离心压缩机，段间设置气水换热器及气水冷却器； ③具备高压力、快速启停、自动加载、一键启动等功能； 中国能源建设集团科技发展有限公司 2)调试技术 ①电气系统调试：高压开关柜、高压变频器成套设备、高压电动机及励磁系统： ②附属系统和静态调试： ③电机试转及机械试运转试验： ④压缩机系统试运； 3.储换热系统 1）系统介绍 储热系统。设置4个冷水储罐、4个热水储罐，单个储罐容积3500m3。储罐额定工作压力1.1MPa.a。 换热器系统：包括压缩侧换热器系统和膨胀侧换热系统，空气透平入口以及高压缸排气、中压缸排气管道上设置气水换热器。一段压缩机出口至四段压缩机入口设置气水换热器。 热水系统。配置3台50%容量的高温水循环泵和3台50%容量的低温水循环泵。制氮及定压系统。 中国能源建设集团科技发展有限公司 3.储换热系统 2)调试技术 》系统静态调试：氮气系统等；》系统气体置换：系统进水前进行气体置换：产业仓新联盟》系统设备试转：包括设备单体、系统和联合试运转：》系统热量平衡；》系统压力平衡； 4.膨胀机系统 1）系统介绍 ①空气透平采用单机额定出力300MW的二次再热技术，采用“全周进气+补气阀"布an ②空气透平采用单轴、高中压单流合缸新低压缸双流结构型式，低压缸排气采用下排气，发电机米用额定出力300MW空冷发电机。③空气透平机组具有频繁启停、快速启停、高可靠性、高经济性的特点。 中国能源建设集团科技发展有限公司 4.膨胀机系统 2)调试技术 ①透平机系统调试：空气膨胀机主、再热空气系统调试；空气膨胀机润滑油、顶轴油系统及盘车装置调试：空气膨胀机润滑油存储净化系统调试：空气膨胀机调节保安及控制油系统调试；空气膨胀机本体轴封系统调试： ②透平机冲转定速及空负荷调试； ③透平机带负荷； ④七次充放电试验。 5.储气系统 诸气系统采用盐穴储气，盐穴运行压力范围：7.0～9.0MPa，总容积可满足65万m3需求，利用电网低谷电压缩运行8小时，在电网用电高峰期发电运行5小时，年利用小时数约1660小时。国新型储能产业仓新联盟 ①盐穴系统静态调试；②盐穴系统注气试验：采用压缩机系统进行注气试验，系统测点检查、逻辑验证、系统验证和压缩机系统注气时间、流量试验；③盐穴系统排气试验：不同工况、不同流量进行系统分析和验证。 中国能源建设集团科技发展有限公司 6.机组一键启动系统 1）储能模式一键启动 从附属设备启动到压缩机带满负荷注气全过程一键启动控制。包括压缩机组及其铺机设备的全部自动化控制、监视及保护，包括压缩机压力控制、防喘振控制、负荷控制、温度控制等。 2）释能模式一键启动 从附属设备启动到机组并网投入协调控制的全过程一键启动控制。包括透平发电机组冲转准备、冲转、并网、带机组负荷全过程，包括速度控制、负荷控制、阀门控制、机组防护等功能。 中国能源建设集团科技发展有限公司 结论与建议 中国能源建设集团科技发展有限公司 结论 1.已完成所有压缩空气储能系统调试、投运。验证了中国能建“压气储能系统解决方案”的可靠性、创新性和可推广性。 1)2.已验证压缩空气储能具备响应速度快、经济性好的特性。后续可持续深化发挥在电力系统调峰、调频、调压、备用、黑启动、惯量响应等多种功能，为构建新型电力系统的发挥重要支撑 3.已完成压缩空气储能调试程序和关键技术的研究和应用。具有良好的推广性和实践可靠性。 中国能源建设集团科技发展有限公司 建议 1.持续推进调试运行标准建立。项目作为国家首台（套）项目，大型储能项目和火电机组相比有明显的独特性和差异化，整个试运过程无“规范”可参照、无“经验”可借鉴，建议后续加快在领域的规范建立 2.持续推进在压缩空气储能领域试验技术研究。压缩空气储能具有“大容量、高效率、超长时、快响应”的优势，深入挖掘调试、运行技术，对支撑新型电力系统稳定性、可靠性可以发挥着关键性支撑。 中国能源建设集团科技发展有限公司 汇报结束，感谢各位领导、专家！祝大家身体健康，产业万事顺！中 联系人：陈禄电话：+8617791814161邮箱：Ichen4919@ceec.net. cn 中国能源建设集团科技发展有限公司