GB_T 43687-2024 电力储能用压缩空气储能系统技术要求.docx

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1、ICS27.180CCSF19中华人民共和国国家标准GB/T436872024电力储能用压缩空气储能系统技术要求Technicalrequirementsforcompressedairenergystoragesystemusedforelectricalenergystorage2024-03-15发布2024-10-01实施国家市场监督管理总局妗本国家标准化管理委员会发布目次前言I1范围12规范性引用文件13术语和定义24总体要求35系统分类36系统性能47压缩储能系统48储气系统59储换热系统510膨胀释能系统611 电气系统612 仪表与控制系统713 系统性能试验7附录A（资料性）

2、压缩空气储能系统架构19本文件按照GBT1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由全国电力储能标准化技术委员会(SAe/TC550)归口。本文件起草单位：华能江苏能源开发有限公司、中盐金坛盐化有限责任公司、清华大学、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司、南方电网科学研究院有限责任公司、中国科学院工程热物理研究所、中国电力工程顾问集团有限公司、中能建数字科技集团有限公司、西安热工研究院有限公司、国网江苏省电力有限公司、江苏方天电力技术有限公司、沈

3、鼓集团股份有限公司、西安陕鼓动力股份有限公司、东方电气集团东方汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、中国特种设备检测研究院、中盐华能储能科技有限公司、华能南京金陵发电有限公司、中广核风电有限公司。本文件主要起草人：曹庆伟、梅生伟、陈海生、陈辉、郭祚刚、王国华、李睿、薛志恒、杨宏宇、张华良、倪煜、陈来军、丁辉、王开柱、牛晨晖、蔺通、陈永安、翟璇、赵博、戴强晟、吴斌、刘小明、侯佑松、薛玳、朱学成、王斌、王海涛、梁文军、张春琳、方宇、卢日时、崔艳艳、王伟锋、靳志会、郑天文、张通、刘通、杜云龙、韩月峰、万明忠、邢乐强、张鹏飞、艾宏伟、袁超、顾文、周根标、李峻、李文。电力储能用压缩空气储能系统技术

4、要求1范围本文件规定了电力储能用压缩空气储能系统的系统性能、压缩储能系统、储气系统、储换热系统、膨胀释能系统、电气系统、仪表与控制系统等技术要求，描述了系统性能试验方法，规定了系统分类要求。本文件适用于额定放电功率为1MW且额定放电能量为2MWh及以上的压缩空气储能系统，其他功率及能量的压缩空气储能系统参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T15O（所有部分）压力容器GB/TI51热交换器GB/T384石油产品热值测定

5、法GB/T2624.2用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量第2部分：孔板GB/T7064隐极同步发电机技术要求GB/T8117（所有部分）汽轮机热力性能验收试验规程GB/T13609天然气取样导则GB/T13610天然气的组成分析气相色谱法GB/T14285继电保护和安全自动装置技术规程GB/T18940封闭管道中气体流量的测量涡轮流量计GB/T21391用气体涡轮流量计测量天然气流量GB/T25357石油、石化及天然气工业流程用容积式回转压缩机GB/T25630透平压缩机性能试验规程GB/T31130科里奥利质量流量计GB/T31464电网运行准则GB/T36293火力发电厂分散

6、控制系统技术条件GB/T36572电力监控系统网络安全防护导则GB38755电力系统安全稳定导则GB/T40594电力系统网源协调技术导则GB/T50062电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB/T50063电力装置电测量仪表装置设计规范GB50251输气管道工程设计规范D1./T544电力通信运行管理规程DUT843同步发电机励磁系统技术条件D1./T1402厂站端同步相量应用技术规范D1./T1870电力系统网源协调技术规范D1./T25282022电力储能基本术语DIT5003电力系统调度自动化设计规程D1./T5202电能量计量系统设计规程D1./T5364电力调度数据网络工程初步设

7、计内容深度规定D1./T5506电力系统继电保护设计技术规范JB/T4732钢制压力容器分析设计标准JB/T4734铝制焊接容器JBT6443（所有部分）石油、化学和气体工业用轴流、离心压缩机及膨胀机-压缩机NB/T10938绕管式热交换器NB/T47004（所有部分）板式热交换器NB/T47006铝制板翅式热交换器3术语和定义D1./T25282022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1.1压缩空气储能系统compressedairenergystoragesystem;CAESS通过空气介质的压缩和膨胀，实现电能存储和释放的设备组合。来源：D1./T25282022,4.3.1.21.

8、2储气系统airstoragesystem用于压缩空气充气、存储、放气的压力容器或地质空间及相应的设备组合。来源：D1./T25282022,4.3.2.2,有修改1.3空气膨胀机airexpander通过空气膨胀将空气热力学能转化为机械能的设备。1.4压缩储能compressedenergystorageprocess利用电能驱动压缩机获取高压空气，从而储存能量的过程。1.5膨胀释能expansionenergyreleasingprocess利用储气系统存储的高压空气，驱动空气膨胀机带动发电机发电的过程。1.6储气系统工作压力区间workingpressurerangeofairstora

9、gesystem储气系统支撑压缩储能和膨胀释能正常工作的压力范围。1.7储气系统工作上限压力upperlimitoperatingpressureofairstoragesystem储气系统运行压力区间的上限值。1.8储气系统工作下限压力lowerlimitoperatingpressureofairstoragesystem储气系统运行压力区间的下限值。1.9储气系统极限承压压力UkimaIepressureofairstoragesystem引起储气系统发生结构性破坏或者功能失效的承压压力值。1.10膨胀机组额定功率ratedpowerofairexpanderunit在规定条件下，整套压

10、缩空气储能系统可持续稳定输出的功率保证值。注：取值为配置的发电机额定功率。1.11压缩空气储能系统额定充电能CAESSratedchargingpowercapacity空气压缩机组通过向储气系统充入压缩空气，将储气系统由工作下限压力提高至工作上限压力所消耗的电能。1.12压缩空气储能系统额定放电能CAESSrateddischargingpowercapacity空气膨胀机组利用储气系统释放的高压空气做功，从储气系统工作上限压力膨胀至下限压力所释放的电能。1.13压缩空气储能系统循环综合效率CAESScomprehensiveenergyefficiency储气系统工作下限压力至上限压力的压

11、力区间内，在一个压缩储能与膨胀释能的完整循环中，压缩空气储能系统输出的冷热电等能量总和与输入的各种能量总和的比值。注：用百分数表示。1.14压缩空气储能系统循环电效率CAESSround-tripelectricalefficiency储气系统工作下限压力至上限压力的压力区间内，在一个压缩储能与膨胀释能的完整循环中，压缩空气储能系统在并网点处输出电能与输入电能的比值。注：存在电能之外其他能量形式输入的折算成电能合并计算，用百分数表示。3. 15压缩空气储能系统忤置耗电CAESSaveragedstandingCnCrgyconsumption充电或者发电结束后的系统静置期内，压缩空气储能辅助系

12、统从电网吸收用于维持机组热备用状态而消耗的电量。4总体要求3.1 压缩空气储能系统应具备系统调峰、调频、紧急功率支撑、电压控制、跟踪计划曲线、平滑功率输出、电压暂降支撑、备用电源供电中的一种或多种应用功能。3.2 压缩空气储能系统应能接收并执行远方或就地功率控制指令，并网性能满足GB38755、GB/T31464的相关要求。4. 3压缩空气储能系统启停次数应不低于9000次且使用寿命应不少于30年。4.4压缩空气储能系统应在并网发电运行一年内完成性能试验。5系统分类5.1压缩空气储能系统按补充能量方式可分为：一非补热式压缩空气储能系统，由压缩储能系统、储气系统、储换热系统、膨胀释能系统、仪表与

13、控制系统、电气系统及其他辅助和附属设施组成，两种典型结构分别见附录A的A.I和A.2;补热式压缩空气储能系统，由压缩储能系统、储气系统、补热设备与系统、储换热系统、膨胀释能系统、仪表与控制系统、电气系统及其他辅助和附属设施组成，三种典型结构分别见A.3A5。5.2压缩空气储能系统按膨胀机组额定功率等级可分为： 小型压缩空气储能系统，膨胀机组额定功率小于10MW; 中型压缩空气储能系统，膨胀机组额定功率不小于10MW,且小于100MW; 大型压缩空气储能系统，膨胀机组额定功率不小于100MW06系统性能6.1 膨胀释能时间压缩空气储能系统在额定功率下的膨胀释能时间宜不小于2h。6.2 能量压缩空

14、气储能系统充电能量应不小于额定充电能量，放电能量应不小于额定放电能量。6.3 循环综合效率小型压缩空气储能系统循环综合效率宜不低于55-中型压缩空气储能系统循环综合效率宜不低于60%,大型压缩空气储能系统循环综合效率宜不低于65%。6.4 循环电效率小型压缩空气储能系统循环电效率宜不低于50%,中型压缩空气储能系统循环电效率宜不低于55%,大型压缩空气储能系统循环电效率宜不低于60%。注：不含蟋压缩空气储育窿统。6.5 静置耗电量压缩空气储能系统静置耗电量应不大于额定静置耗电量。6.6 放电爬坡率补热式压缩空气储能系统放电爬坡率应不小于每分钟膨胀机组额定功率的3%,非补热式压缩空气储能系统放电

15、爬坡率应不小于每分钟膨胀机组额定功率的10%。7压缩储能系统7.1压缩储能系统应由进气空气过滤系统、压缩机组系统、换热分离系统、放空消音系统以及压缩机组仪表及控制系统组成。7. 2进气空气过滤系统整体压降应不超过500Pa,2m以上颗粒去除率应不低于99.5%。7.3 压缩机组系统可采用透平式压缩机组或容积式压缩机组。透平式压缩机组总体性能应满足JB/T6443（所有部分）要求，容积式压缩机组总体性能应满足GB/T25357要求。7.4 压缩机组用电动机的额定功率应不低于压缩机额定轴功率的110%。7.5 各段压缩机之间的换热分离系统宜设置气水分离器。7.6 压缩机流量与末级排气压力应与储气系统工作上限压力、充电能量及压缩储能阶段运行时间相匹配。7.7 压缩机型式应与空气流量、压比以及储换热系