湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程 （位于湖北应城的电站示范工程）

简介

2022年2月，湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程项目投资协议签订；同年7月，该项目开工建设。2023年12月1日，应城市220千伏彭湾变电站至300兆瓦压缩空气储能站的220千伏线路第三次充电成功，具备后续调试和向外送电条件。2024年4月9日，湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程首次并网一次成功。湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程总投资约19.5亿元，建设规模300兆瓦，容量达1500兆瓦时，系统转换效率约70%。压气储能电站主要由压缩系统、储换热系统、储气系统、膨胀系统和发电系统等设备组成，在用电低谷时“充电”，在用电高峰时“放电”，将储存的高压空气释放，带动发电机发电并通过电网输送。

湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程是世界首座并网发电的300兆瓦级压气储能电站，创造了单机功率、储能规模、转换效率3项世界纪录以及6个行业示范、数十项国际首创、全球首次突破。该项目是国家新型储能试点示范项目，成功入选了国家第三批能源领域首台（套）重大技术装备名单，压气储能核心设备膨胀机、压缩机被评为2023年能源行业十大科技创新成果。

历史沿革

2022年2月11日，应城市人民政府和中国能建数科集团、国网湖北省电力有限公司三方正式签订湖北应城300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程项目投资协议，一期投资40亿元。项目一期工程建设周期为18个月，规划建设一台300兆瓦级压缩空气发电机组及配套建设储能发电生产区、辅助生产区及附属基础设施。同年5月10日，湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程项目会商推进会召开。会上，项目公司负责人介绍了项目进展、开工筹备等情况，7月26日，该工程在应城市正式开工建设。

2023年12月1日，湖北孝感应城市220千伏彭湾变电站至300兆瓦压缩空气储能站的220千伏线路第三次充电成功，并实现厂用系统受电，标志储能站已具备后续调试和向外送电条件。

2024年4月9日，湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程首次并网一次成功。

地理环境

湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程位于湖北孝感应城市四里棚。

气候条件

应城市地处鄂中丘陵与江汉平原的过渡地带，为中纬度湿润区，属亚热带季风气候。四季分明，雨热高峰同季出现，日照充足，雨水充沛，无霜期长。光、热、水的地域差异甚微。全市年均气温17.4℃，为正常偏高，冬不冷、夏热。春季、秋季温度在10℃-22℃，22℃以上为夏季，10℃以下为冬季。

地质条件

应城市位于新华夏系第二沉降带江汉盆地北部边缘与淮阳山字型构造前弧西翼中段，为云应凹陷的范围。整个凹陷北界不整合于震旦——寒武系及元古界之上，构成向南西倾斜的斜坡；西界为三阳——皂市断裂，东南部以汉北断裂为界；南部以天门河断裂而与小板凹陷相连。表现以北北东向构造为主体，还有北东东向大致平行的压性构造带和与其近直交的北西、北北西向张性断裂带组成相对直线扭动作用的构造型式。但淮阳山字型构造的北西——北西西向断裂及褶皱组成的结构面横切凹陷内部与新华夏系反接复合。

工程结构

总体布局

湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程位于应城市四里棚，一期项目包括一台300兆瓦级压缩空气发电机组及配套建设储能发电生产区、辅助生产区及附属基础设施。

硬件设施

压气储能电站主要由压缩系统、储换热系统、储气系统、膨胀系统和发电系统等设备组成。

设计参数

湖北应城压气储能电站，建设规模300兆瓦，容量达1500兆瓦时，系统转换效率约70%。

运行情况

应城压气储能电站利用湖北云应地区废弃盐矿作为储气库，在电站厂址地下约500米，有一处容积约65万立方米的盐穴，地面上两列大型压缩机将空气压入盐穴，由于盐岩结构致密且具有自修复特性，可以保证盐穴内部始终维持设计压力，使得盐穴既不会漏气也不会垮塌。

核心技术

湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程采用全球首创、全绿色、非补燃、高效率的300兆瓦级压缩空气储能技术，在用电低谷时段通过电动压缩机压缩空气至盐穴储存，将富余的绿电用压缩机把空气高压密封并存储起来，在用电高峰时段通过膨胀机做功，将储存的高压空气释放出来，带动发电机发出电能输送至电网，整个过程通过空气的压缩和释放来实现电能的存储和输出。该技术是截至2024年唯一能与抽水蓄能相媲美的大规模长时物理储能技术。

技术特点

大规模压缩空气储能技术是一项面向未来能源转型的硬核技术，着眼电网侧储能、用户侧储能、退役火电机组改造、新能源基地配套、特高压外送通道等示范应用场景。

压气储能在规模、寿命、成本、效率上与抽水蓄能相当，且具有建设周期短、选址灵活、安全环保等特点。压气储能电站建设周期2年左右，远低于抽水蓄能6—8年；选址灵活，可利用自然盐穴、人工硐室、废弃洞穴进行建设，便于在负荷中心、风光大基地附近布局。

建设成果

湖北应城项目是世界首座并网发电的300兆瓦级压气储能电站，工程总投资约19.5亿元，建设规模300兆瓦，容量达1500兆瓦时，系统转换效率约70%，创造了单机功率、储能规模、转换效率3项世界领先，打造了压气储能系统示范、核心装备自主化示范、绿色低碳先进技术示范、精品工程示范、全产业链全过程数智化示范、盐穴综合利用成套技术示范6个行业示范，以及数十项国际首创、首次突破。

湖北应城项目建成后，每天可储能8小时、释能5小时，全年发电量约5亿千瓦时，为中部地区产业升级和经济发展提供重要驱动力。工程在非补燃压缩空气储能领域实现单机功率世界第一、储能规模世界第一、转换效率世界第一，可满足40余万普通家庭一年的用电量。

该项目是国家新型储能试点示范项目，成功入选了国家第三批能源领域首台（套）重大技术装备名单，压气储能核心设备膨胀机、压缩机被评为2023年能源行业十大科技创新成果。

工程组织

陕鼓集团

陕鼓集团为应城压气储能电站提供的压气储能核心设备压缩机是压缩空气储能系统中的关键核心技术装备，该技术曾获“2023年能源行业十大科技创新成果”。该公司成功将世界一流的储能技术与荣获中国工业大奖的能源互联岛技术相结合，研发出“轴流+离心，多缸串联”的定制化压缩空气储能方案。

哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司

哈电集团哈尔滨汽轮机厂有限责任公司(简称哈电汽轮机)中标湖北应城300MW级压缩空气储能电站示范工程EPC总承包项目压缩侧及膨胀侧换热系统成套设备，为本项目提供整套换热器及相关服务。哈电汽轮机为湖北应城项目提供的换热器包含了错流式、发夹式及固定管板式等多种结构形式，其中部分换热器采用翅片换热管强化换热器传热性能，可使换热器在大空气流量下具备更低的空气压损及更高的传热性能；项目各级换热器之间采用多台设备串、并联组合的配置方式，有效提高级间换热温差，降低空气压损，达到最优的综合性能。

杭州华源前线能源设备有限公司

2023年4月，杭州华源前线能源设备有限公司中标应城压气储能电站项目EPC总承包项目“热水储热系统成套设备”。

上海电气

2023年2月，上海电气电器中标应城压气储能电站气压缩机组配套电机，应用向先进大型压缩空气储能系统压缩机组提供超大容量、超高效率、超高转速电动机解决方案。

价值意义

湖北应城300兆瓦压缩空气储能电站示范工程是中国能建打造“新能源、新基建、新能建”的重要实践，也是加强央地合作，全力服务区域经济融合发展的重大举措，其一手承载着全产业链国产化协同创新的重任，一手承担着未来储能产业高质量发展的重托。

新型储能作为助力能源转型的重要支撑，是构建新型电力系统的重要技术和基础装备，也是催生能源新业态的重要引擎。该项目建成后，可以有效提升区域电网的调峰能力，同时还能促进电网消纳更多的风电、光伏等新能源。