大规模压缩空气储能电站主厂房设计优化分析

[目的]压缩空气储能电站在进行主厂房设计时缺少相应规范作为技术支撑,可参照执行的《压缩空气站设计规范》中存在一些有争议和不适用的规定,难以满足当前压缩空气储能电站大规模发展的需要。为了解决在规范执行过程中遇到一些重点问题,找到更优的主厂房设计方案。[方法]对空气储能用压缩机的爆炸危险性进行了分析,将合并厂房设计与分厂房设计做了经济性对比,并对压缩机房内压缩空气的储存容积做了整理和总结。[结果]结果表明:空气储能用压缩机不具备化学危险性,在设备质量达标的前提下也不具备物理爆炸危险性;合并厂房设计较分厂房设计可以节省大量投资;压缩机房内压缩气体的储存容积较主厂房体积占比较小。[结论]从工艺流程、系统集成度、整体经济性、运行维护方便等角度考虑,大规模压缩空气储能电站主厂房推荐采用合并厂房设计;并可根据工艺布置和检修运行需求,采取大平台布置结构;压缩机厂房与其它房间相邻时可设置甲级防火门,并应设置门斗等防护措施。

某压缩空气储能电站浅埋盐穴稳定性研究

国内许多盐穴难以满足压缩空气储能电站的改造要求,新建盐穴成为未来压缩空气储能电站储气库的重点目标。以安徽省某拟开采浅埋盐矿作为实例,建立水溶开采后盐腔计算模型。基于该矿区具有浅埋深与大倾角的地质特点,分析盐层倾角和埋深对盐腔变形和体积收缩的影响规律。研究结果表明:盐层倾角为20°时,盐腔的稳定性较差,矿区拟建盐腔埋深达到500 m后,腔体蠕变5 a后体积收缩超过安全限值。

压缩空气储能电站储能电量计算及在线修正方法

大型压缩空气储能电站一般使用地下洞穴作为储气设施,地下洞穴的准确容积不易测量,因此通过储气容积来计算储能电量存在困难。使用少量的运行数据构建起了压缩空气储能电站储能电量与储气压力的对应关系,并使用后续运行数据对不同高温换热介质温度和不同低温换热介质温度下储能电量进行修正,得到相对准确的储能电量计算方法。

湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站项目介绍

2024年11月,国务院国资委、工业和信息化部、国家能源局联合印发中央企业科技成果应用拓展工程首批项目清单,遴选确定产线带动、产品牵引、工程推动、中试平台、场景创建等5类共计50个项目。由中能建数字科技集团有限公司(以下简称“数科集团”)牵头研发的湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站(以下简称“湖北应城示范项目”)成功入选,是中国能源建设集团有限公司唯一入选项目。

世界首台300 MW级压缩空气储能电站并网发电

据报道,2024年4月9日9时,在湖北孝感应城市,世界首台300 MW级压缩空气储能电站顺利并网发电。这标志着全球压气储能电站正式迈入300 MW级单机商业化新时代,验证了大容量、高效率和超长时“压气储能系统解决方案”的可靠性。

与燃煤电站耦合的压缩空气储能系统性能分析

为提高压缩空气储能系统的整体性能,以燃煤电站回热系统为基础,提出一种将压缩空气储能系统与燃煤电站耦合的方案。在储能过程中,采用燃煤电站回热系统的给水冷却压气机出口的压缩空气;在释能过程中,膨胀机入口的压缩空气被回热系统的给水加热,同时采用给水回收膨胀机排气的热量。以某630 MW燃煤电站为研究对象,对新型压缩空气储能系统进行了能量分析、[火用]分析和经济性分析。结果表明:通过系统耦合,不仅可以提高压缩空气储能系统的性能,同时可以省去常规压缩空气储能系统的蓄热设备,耦合系统具有良好的可行性,其循环效率和[火用]效率分别为63.28%和79.02%,动态投资回收期为7.06 a,净现值可达1449.65万元。

压缩空气储能地下人工洞室研究现状与展望

[目的]压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage,CAES)是1种可大规模储存电力能源的技术,其规模仅次于抽水蓄能,储气装置是其重要的组成部分。国内外已投入商业运行的压气储能电站的储气装置多为盐穴、废弃矿坑等天然地质构造,大规模长时压缩空气储能有赖于更具经济性及广泛适用性的储气装置。[方法]人工地下洞室储气库较大程度上摆脱了压缩空气储能电站对于特殊地质条件的依赖,成为大规模建设长时压气储能电站的有力支撑,但国内外相关研究成果较少,摸清国内外研究现状,总结其他行业先进经验,理清该领域亟待突破的难题,对于大规模建设压气储能电站具有重要意义。[结果]压气储能电站地下人工洞室与天然气储气库及水电输水隧洞等常规人工洞室运行特点有较大不同,目前对于该领域尚缺乏成熟的设计方法与规程规范,有诸多关键技术仍有待解决,文章对压气储能电站地下人工洞室的特点及重点研究内容进行了梳理。[结论]创新是自主建设压缩空气储能电站地下硬岩储气库的唯一出路,在安全的大前提下兼顾经济性并突破,该技术对丰富我国储能发电技术,完善新型电力系统具有重大的现实意义,若该技术发展成熟,可为我国新型电力系统的构建提供强大的保障。

压缩空气储能技术介绍及重点发展方向预测

在“双碳”背景下,压缩空气储能技术已经较为成熟,具有单机规模大、储能时间长、使用寿命长、调节性能强等特点,在提高电网调节能力和增强可再生能源消纳方面具有巨大的应用潜能。对压缩空气储能系统的工作原理及关键技术进行介绍,简述了目前压缩空气储能技术的研究状况以及压缩空气储能电站的建设情况,提出未来压缩空气储能技术的发展趋势。

大规模储能调峰技术路线分析

随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展,大规模储能系统(ESS)在电力系统调峰中扮演着越来越关键的角色。电化学储能技术和物理储能技术由于其高效率和可靠性,在实现能源供需平衡过程中显得尤为重要。本文深入分析了电化学储能技术中的锂离子电池、钠硫电池和液流电池的最新技术进展,包括材料创新、电池管理系统优化以及规模化集成等方面。同时,探讨了物理储能技术如抽水蓄能电站、压缩空气储能的工程应用,着重于高效能量转换、存储容器设计及能量管理系统的优化。通过比较各技术的效率、成本和可行性,本文为电网调峰提供了综合性的技术路线分析。

对压缩空气储能电站项目建设用地费编制的思考

规范压缩空气储能电站投资编制行为、建立完善的技术标准体系势在必行。笔者参与了团体标准《压缩空气储能电站投资编制导则》起草工作,负责编写了项目建设用地费篇章,对行业相关技术标准进行了梳理分析,提出了压缩空气储能电站项目建设用地费篇章的概算项目划分及涵义、项目单价编制的依据和计算方法,并辅以典型案例进行了分析测算。研究认为,该内容填补了《压缩空气储能电站投资编制导则》中项目建设用地费技术标准方面的空白,规范了投资编制行为,可供压缩空气储能电站拟定工程造价参考。

压缩空气储能电站盐穴选址关键流程及控制因素

压缩空气储能是一种具有广阔前景的储能技术,盐穴型压缩空气储能电站选址的重要因素是盐穴的相关参数。文章依据中国能建湖北应城300 MW级压缩空气储能电站的建设经验,总结了盐穴选址的关键流程及控制因素。盐穴的选址流程分为资料收集、盐穴勘测及盐穴评估3大阶段共计13个环节。选址阶段的控制指标为盐穴运行压力、容积和密闭性,相关的物探、钻探工作应围绕这三个控制指标开展。盐穴选址流程需要按顺序逐步推进,并做好工作之间的衔接。

3700 kW海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能海上电站的研究

介绍了一种利用海浪能、风能、太阳能多能互补压缩空气储能发电的新方式,并以3700 kW发电功率为例,详述了海上电站设计理念及电站具体结构设想,实现了海上大功率稳定发电,同时该海上电站还兼具"制冷+制热+海水淡化+电解制氢"等多种用途。

基于光伏电站的压缩空气储能研究

能源是推动社会进步、促进文明发展不可或缺的动力之一。太阳能光伏发电和风力发电等清洁能源得到了越来越多的应用,逐步成为社会的焦点。然而,风能、太阳能等可再生能源的不稳定性和间歇性等问题直接影响电网的安全稳定运行,导致电网的接纳能力不足,甚至使大面积的区域停电。因此,可再生能源发电的并网容量收到大程度的限制,从而导致严重的“弃风”“弃光”现象。这严重违反了我国可持续的发展和环保政策,所以,必须加大可再生能源的利用率以及解决可再生能源并网后出现的问题。

大规模储能电站模块化建设方案研究

传统的变电站建设模式制约了储能电站建设效率、工程安全质量和工艺水平的提升,已无法适应新的要求。为了提升储能站的建设能力,提出了大规模储能电站模块化建设方案。针对预制舱式储能组合设备的模块化设计,对一二次设备按功能分成不同的预制舱等形式,对储能站进行规模化配置,分析了模块化子系统配置方案,提出了储能电池舱、换流舱、变压器舱的不同组合方式,提高了储能站设备建设的集成度,提升了运行维护的效率,大大缩短了储能站的建设周期,减小了现场的工作量,同时也提高了施工质量,是未来储能站的建设方向,具备推广应用的价值。

压缩空气储能电站电价及经济性研究

压缩空气储能电站电价模型由容量电价和电量电价两部分组成,研究表明,当储能电站造价为8500元/kW时,每年的容量电价为1223元/kW;电量电价为0.2166元/kWh,约为当地燃煤标杆上网电价的55%。用本模型确定的电价测算的工程项目内部收益率为7.51%,回收期11.86年。当电站造价分别为8500元/kW、8000元/kW和7500元/kW时,对应的年容量电价分别为1223元/kW、1154元/kW和1085元/kW。储能电站运行小时为0时,项目投资内部收益率为7.1%;随着利用小时的增加,项目投资内部收益率会略有提高。研究结论可为政府主管部门制定压缩空气储能电站相关电价政策提供依据。

压缩空气储能技术及其应用探讨

大规模储能技术是实现电网削峰填谷,解决风电、光伏等波动性新能源消纳的有效手段。首先介绍了压缩空气储能的基本原理,阐述了基于压缩热回馈的非补燃压缩空气储能的技术优势及冷热电三联供的特性,探讨了压缩空气储能的关键技术,分析了国内外压缩空气储能技术的发展及现状;最后针对未来电网和微能源网的发展趋势,探讨了压缩空气储能技术的应用前景。

湖北应城300MW级压缩空气储能电站噪声控制研究

压缩空气储能电站在运行过程中难免会产生噪声,在工业管理中必须将噪声控制在允许范围内,以此保障满足相应的环保要求。文章以湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程为研究对象,结合电站主要噪声源的噪声特性,制定相应的噪声防治方案,为同行业环保管控提供相关建议。

压缩空气储能有望成为抽水蓄能电站的重要补充

压缩空气储能之前受制于储能效率较低,电量损耗成本较高,但是随着技术进步,大型电站投资储能效率已经上升至70%~75%,略低于抽水蓄能电站,但是已经具有具备了大规模商业化应用的条件。与当前应用最为广泛的抽水蓄能以及磷酸铁锂电池比较:1)压缩空气的度电成本依然要略高于抽水蓄能,但是远低于磷酸铁锂。

压缩空气储能技术综述

压缩空气储能优势明显,非常适合大规模储能。描述了大规模储能技术,综述了压缩空气储能的工作原理和应用现状,分析了压缩空气储能的分类和耦合应用方式。

美拟建实验性压缩空气储能发电站

在美国西部地区，通常夜间风力大于白天，因此风力发电机在夜间能够比在白天生产更多的电能，但现实的问题是，夜间用电量要少于白天，从而出现了电能供需在时间上不对应的状况。对此，美国研究人员认为，采取兴建新型压缩空气储能厂的间接方式，能够储藏西北地区丰富的风能，以备日后电能高需求和电能供应紧张之时所用。他们提出的压缩空气储能厂不仅能储能，而且可在短短数分钟时间内，从能源储能厂转变为发电厂，在白天为平衡地区性高变化的风能发电提供机动性。