河北省張家口國(guó)際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家示范項(xiàng)目由巨人能源旗下張北巨人能源有限公司投資建設(shè)，技術(shù)提供方為中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所，設(shè)備提供方為中儲(chǔ)國(guó)能（北京）技術(shù)有限公司，工程總承包單位為中國(guó)電建集團(tuán)水電四局。項(xiàng)目規(guī)模為100MW，系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率為70.4%。該項(xiàng)目于2018年立項(xiàng)，于2021年8月完成電站主體土建施工，于2021年12月完成主要設(shè)備安裝及系統(tǒng)集成，并于2021年12月31日22時(shí)46分順利并網(wǎng)，10kV母線(xiàn)低壓側(cè)帶電平穩(wěn)運(yùn)行。目前各項(xiàng)調(diào)試工作已穩(wěn)步開(kāi)展，相關(guān)技術(shù)參數(shù)良好。
百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家示范項(xiàng)目110kV升壓站
該項(xiàng)目自建設(shè)以來(lái)，獲得了國(guó)家發(fā)展改革委、中國(guó)科學(xué)院以及省發(fā)展改革委等部門(mén)的大力支持。于2018年10月獲批國(guó)家可再生能源示范區(qū)示范項(xiàng)目，列入國(guó)家重大建設(shè)項(xiàng)目庫(kù)管理，獲得國(guó)家可再生能源示范區(qū)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)及中國(guó)科學(xué)院A類(lèi)先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)支持，并寫(xiě)入國(guó)家四部委2019年6月發(fā)布的《貫徹落實(shí)<關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)>2019-2020行動(dòng)計(jì)劃》。2019年10月，列入國(guó)家工信部發(fā)布的《首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)名錄》。2021年12月，列入國(guó)家能源局公布的《2021年度能源領(lǐng)域首臺(tái)（套）重大技術(shù)裝備項(xiàng)目》。
該項(xiàng)目技術(shù)提供方為中科院工程熱物理研究所，研究所自2004年開(kāi)展壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)以來(lái)，取得一系列國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)成果：原創(chuàng)性地提出了先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)新原理；組建了150余人的國(guó)內(nèi)最大的壓縮空氣儲(chǔ)能研發(fā)團(tuán)隊(duì)；建成了我國(guó)物理儲(chǔ)能領(lǐng)域首個(gè)國(guó)家級(jí)研發(fā)中心“國(guó)家能源大規(guī)模物理儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)中心”；突破了1-100MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，分別于2013年在河北廊坊和2016年在貴州畢節(jié)建成國(guó)際首套1.5MW和10MW先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，張家口國(guó)際首套100MW先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目于2021年底順利并網(wǎng)，整體研發(fā)進(jìn)程及系統(tǒng)性能均處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的主要工作原理為：當(dāng)需要儲(chǔ)能時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)多級(jí)壓縮機(jī)將空氣壓縮至高壓并儲(chǔ)存至儲(chǔ)氣裝置中，完成電能到空氣壓力能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存。在此過(guò)程中各級(jí)壓縮機(jī)的壓縮熱通過(guò)換熱器回收并儲(chǔ)存在蓄熱介質(zhì)中，回收熱量后蓄熱介質(zhì)儲(chǔ)存在熱罐中；當(dāng)釋能時(shí)，壓縮空氣從儲(chǔ)氣裝置中釋放并通過(guò)節(jié)流閥將壓力降至膨脹機(jī)進(jìn)口壓力，隨后通入多級(jí)透平膨脹做功，完成空氣壓力能到電能的轉(zhuǎn)換。在此過(guò)程中，來(lái)自熱罐的蓄熱介質(zhì)通入各級(jí)膨脹機(jī)的級(jí)前換熱器，加熱各級(jí)膨脹機(jī)進(jìn)口空氣，釋放完熱量的蓄熱介質(zhì)儲(chǔ)存到冷罐中。
先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)具有規(guī)模大、成本低、壽命長(zhǎng)、清潔無(wú)污染、安全性好、儲(chǔ)能周期不受限制、不依賴(lài)化石燃料及地理?xiàng)l件等優(yōu)勢(shì)，是極具發(fā)展?jié)摿Φ拈L(zhǎng)時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、旋轉(zhuǎn)備用、黑啟動(dòng)等多個(gè)功能，在提高電力系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面具有廣闊的發(fā)展空間和強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)力。
河北省張家口國(guó)際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家示范項(xiàng)目建成后，將成為國(guó)際上規(guī)模最大、效率最高的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能電站，可配合風(fēng)電、光伏、區(qū)域電網(wǎng)、云計(jì)算中心等聯(lián)合運(yùn)行，形成大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行新模式；該項(xiàng)目建成將成為張家口可再生能源示范區(qū)亮點(diǎn)工程，提升城市影響力，加速推動(dòng)大規(guī)模先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，有效支撐能源革命和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，具有里程碑意義。
