中国能建:压缩空气储能电站调试技术研究与应用_28页_7mb
报告摘要
压缩空气储能电站调试技术研究与应用总结
核心内容概述
本报告围绕湖北应城300MW非补燃式压缩空气储能电站示范工程,重点分析了其调试技术、系统特点及项目成果。该电站是国家首台(套)新型储能项目,具备单机功率、储能规模和系统转换效率三项世界领先指标,为构建新型电力系统提供了重要支撑。
主要观点与关键信息
1. 研究定位与系统类型
- 非补燃式压缩空气储能系统:采用回热技术,利用压缩空气产生的热量辅助发电,实现无燃烧、零碳排放,高效环保。
- 系统分类:
- 小型:额定功率 < 10MW
- 中型:额定功率 10MW~100MW
- 大型:额定功率 ≥ 100MW
- 项目特点:
- 单机功率世界领先
- 储能规模世界领先
- 转换效率世界领先(70%)
2. 项目介绍
- 投资方:中国能建数科集团、国网湖北综能
- 储能方式:利用废弃盐矿作为储气库
- 运行特性:
- 峰谷运行:谷时储能、峰时发电
- 压缩储热、膨胀放热:实现热量平衡和最大利用
- 高灵活性:快速启停、快速变负荷
- 大容量长时性:盐穴容积空间保障长时储能
- 主要技术突破:
- 高压热水储热中温绝热压缩技术
- 大流量轴流-离心多段串联组合式压缩机组
- 补气型高效轴流空气膨胀机组
- 压力自平衡式高压热水储热系统
- 超大规模大流量低压损高效翅片管式换热器
- 超大功率高转速同步电动机和启动调速装置
- 四段压缩机组一键启停快速加载智能控制
3. 调试任务与技术
-
调试任务特点:
- 项目为从无到有的新型储能项目,调试面临诸多挑战。
- 需实现安全、经济、可靠、灵活性高的新型储能电站。
-
调试技术要点:
- 吹管技术:
- 参照《火力发电建设工程机组蒸汽吹管导则》
- 采用稳压吹扫,排气管道装设靶板
- 要求洁净化施工,包括氩弧焊打底、人工清理、联合验收、封闭签证
- 压缩机系统调试:
- 采用“轴流+离心”双列四段布置
- 前三段采用变频软启动,第四段采用变频启动
- 包括电气系统调试、附属系统和静态调试、电机试转、压缩机试运、性能测试
- 储换热系统调试:
- 设置4个冷水储罐、4个热水储罐(单个容积3500m³)
- 换热器系统包括压缩侧和膨胀侧
- 调试内容包括静态调试、气体置换、设备试转、热量平衡、压力平衡
- 膨胀机系统调试:
- 采用二次再热技术,具备定压和滑压运行模式
- 包括透平机系统调试、冲转定速、空负荷调试、带负荷调试、七次充放电试验
- 储气系统调试:
- 采用盐穴储气,运行压力范围7.0~9.0MPa,总容积65万m³
- 包括静态调试、注气试验、排气试验
- 一键启动系统:
- 储能模式:从附属设备启动到压缩机带满负荷注气全过程一键控制
- 释能模式:从附属设备启动到机组并网投入协调控制全过程一键控制
- 包括压力控制、防喘振控制、负荷控制、温度控制、速度控制、阀门控制、机组防护等功能
- 吹管技术:
4. 项目进度
- 完成所有系统投入和并网试验
- 主要完成节点:
- 升压站带电一次成功
- 机组管道吹扫
- 压缩机一键快速启停、自动注气
- 透平机高标准定速3000rpm
- 机组并网一次成功,完成后续相关试验
结论与建议
1. 结论
- 项目已完成所有压缩空气储能系统调试与投运,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。
- 压缩空气储能具备响应速度快、经济性好的特性,可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。
- 已完成调试程序和关键技术的研究与应用,具有良好的推广性和实践可靠性。
2. 建议
- 持续推进调试运行标准建立:由于项目为国家首台(套),无现成规范可参照,建议加快该领域的标准制定。
- 持续推进试验技术研究:深入挖掘压缩空气储能调试与运行技术,为新型电力系统的稳定性与可靠性提供关键支撑。
联系信息
- 联系人:陈禄
- 电话:+8617791814161
- 邮箱:lichen4919@ceec.net.cn
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