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在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的過程中，壓縮空氣儲能因其自身具有裝機容量大、儲能周期長、建設(shè)周期短、系統(tǒng)效率高、安全系數(shù)高、環(huán)境污染小等優(yōu)勢，被認為是最具發(fā)展前景的大規(guī)模長時新型儲能技術(shù)路線。伴隨壓縮空氣儲能技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，標準體系建設(shè)也亟待加強。本文在梳理產(chǎn)業(yè)發(fā)展和標準化建設(shè)總體情況的基礎(chǔ)上，提出了壓縮空氣儲能標準體系框架，以及進一步加強標準化建設(shè)的工作建議。

一、壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體情況

在碳達峰、碳中和目標要求下，高比例可再生能源是能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的核心方向。但是，隨著可再生能源開發(fā)消納規(guī)模的不斷擴大，其對電網(wǎng)帶來的隨機性、波動性、間歇性等問題也日益凸顯，電網(wǎng)的脆弱性大幅提升。尤其在大型新能源基地、沙漠戈壁荒漠大型風(fēng)電光伏基地項目集中建設(shè)的背景下，新型儲能由于建設(shè)周期短、選址簡單靈活、調(diào)節(jié)能力強、與新能源開發(fā)消納的匹配性好等優(yōu)勢，規(guī)?；瘧?yīng)用正加快推進。根據(jù)國務(wù)院《2030年前碳達峰行動方案》，到2025年，我國新型儲能裝機容量將達到3000萬千瓦以上。

壓縮空氣儲能作為新型儲能的重要組成，在電網(wǎng)負荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在高壓儲氣罐、大型地下洞室、鹽穴、報廢礦井、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網(wǎng)負荷高峰期釋放壓縮空氣以推動膨脹機發(fā)電。在新型儲能技術(shù)中，壓縮空氣儲能具有裝機容量大、儲能周期長、系統(tǒng)效率高、安全系數(shù)高、環(huán)境污染小等優(yōu)點，一般可儲釋能上萬次，壽命達30～50年，被認為是最具發(fā)展前景的大規(guī)模長時新型儲能技術(shù)路線。

國內(nèi)壓縮空氣儲能技術(shù)研究起步較晚，但進步迅速，主要以非補燃壓縮空氣儲能技術(shù)路線為主。其中，0.5兆瓦蕪湖非補燃示范項目于2014年建成，貴州畢節(jié)10兆瓦壓縮空氣儲能驗證平臺和肥城（一期）10兆瓦壓縮空氣儲能調(diào)峰電站于2021年投產(chǎn)，金壇壓縮空氣儲能示范項目于2022年5月正式投入運行，張北壓縮空氣儲能項目于2022年進入帶電調(diào)試階段。2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，要求推動百兆瓦級壓縮空氣儲能技術(shù)實現(xiàn)工程化應(yīng)用。在政策的推動下，在技術(shù)突破的基礎(chǔ)上，越來越多的項目相繼落地。截至2022年11月，據(jù)不完全統(tǒng)計，備案、簽約、在建、投運項目合計35個，其中公開規(guī)模數(shù)據(jù)項目合計820萬千瓦。

二、壓縮空氣儲能標準現(xiàn)狀及問題

標準既是工程經(jīng)驗的總結(jié)，更是支撐和引領(lǐng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要保障。在技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，我國壓縮空氣儲能標準化建設(shè)也得到了同步發(fā)展，國家標準、行業(yè)標準、團體標準等不同層級標準相繼發(fā)布（詳見下表）。其中，國家標準、行業(yè)標準均為2021—2022年標準計劃，預(yù)計2025年前發(fā)布實施。

目前，壓縮空氣儲能技術(shù)處于由研發(fā)示范向商業(yè)化過渡的關(guān)鍵階段，但通過對現(xiàn)行標準情況的梳理可以發(fā)現(xiàn)，壓縮空氣儲能領(lǐng)域標準建設(shè)存在以下主要問題：一是標準化建設(shè)頂層設(shè)計不足，科學(xué)健全的標準體系尚未建立；二是關(guān)鍵性技術(shù)標準嚴重缺失，相關(guān)標準不僅尚未發(fā)布實施，甚至尚未優(yōu)先加快立項；三是標準立項與編制系統(tǒng)性不強，各參與企業(yè)編制標準意愿強，但未形成系統(tǒng)性意見等。

因此，為充分發(fā)揮標準對行業(yè)發(fā)展的規(guī)范、支撐和引領(lǐng)作用，應(yīng)加快建立涵蓋壓縮空氣儲能項目全生命周期的標準體系，強化頂層設(shè)計，加強對相關(guān)技術(shù)標準制定工作的指導(dǎo)。
三、壓縮空氣儲能標準體系構(gòu)建思路

從系統(tǒng)應(yīng)用的角度看，壓縮空氣儲能標準體系應(yīng)涵蓋項目規(guī)劃設(shè)計、建造驗收、運行維護以及關(guān)鍵設(shè)備等環(huán)節(jié)。從壓縮空氣儲能電站設(shè)計建造內(nèi)容的角度看，標準體系主要由儲能系統(tǒng)和儲氣系統(tǒng)組成，兩部分相對獨立。前者包含壓縮機、儲/換/補熱設(shè)備、膨脹機和測控系統(tǒng)等主要設(shè)備系統(tǒng)，后者包含地面儲罐或地下儲氣庫。尤其是地面儲罐和地下儲氣庫（鹽穴利用、礦洞利用、新建巖洞等）兩種型式，其核心技術(shù)和標準內(nèi)容完全不同，在體系建設(shè)中亦應(yīng)有所區(qū)分。

基于以上分析，建議按時序階段“全生命周期”與專業(yè)內(nèi)容全覆蓋理念，建立“壓縮空氣儲能技術(shù)標準體系”，具體可分為三個層次（詳見下圖）：第一層次為“T 基礎(chǔ)通用”標準，是第二、三層次標準的基礎(chǔ)，具有廣泛的指導(dǎo)性。第二層次兼顧時序階段劃分和專業(yè)特色，分為“A 規(guī)劃設(shè)計”“B 施工及驗收”“C 設(shè)備”“D 運行維護”“E 技術(shù)經(jīng)濟”5個子體系。第三層次按通用、儲能系統(tǒng)、儲氣系統(tǒng)對標準進行歸類。

其中，“T 基礎(chǔ)通用”子體系中，主要包括工程等級劃分及設(shè)計安全標準、電站標識系統(tǒng)編碼、信息模型等基礎(chǔ)性、通用性標準，適用于壓縮空氣儲能工程建設(shè)與運營的全過程。“A 規(guī)劃設(shè)計”子體系中，主要針對壓縮空氣儲能規(guī)劃研究、勘察設(shè)計等方面提出技術(shù)要求，包含《壓縮空氣儲能電站設(shè)計規(guī)范》《電力儲能用壓縮空氣儲能系統(tǒng)技術(shù)要求》《壓縮空氣儲能系統(tǒng)集氣裝置工程設(shè)計規(guī)范》《壓縮空氣儲能電站地下高壓儲氣庫設(shè)計規(guī)范》等工程項目設(shè)計階段關(guān)鍵核心技術(shù)標準。“B 施工及驗收”子體系中，主要對壓縮空氣儲能電站工程施工、安裝、調(diào)試、驗收等方面提出技術(shù)要求，包括《壓縮空氣儲能電站設(shè)備安裝與調(diào)試規(guī)程》《壓縮空氣儲能電站機組啟動試運行及驗收規(guī)程》等項目建造與驗收階段關(guān)鍵標準。“C 設(shè)備”子體系，對壓縮空氣儲能電站主要設(shè)備及系統(tǒng)提出技術(shù)要求，包含壓縮機、膨脹透平機、儲換熱系統(tǒng)設(shè)備等重要設(shè)備的技術(shù)要求標準。“D 運行維護”和“E 技術(shù)經(jīng)濟”子體系，主要包含壓縮空氣儲能工程運行與維護、項目管理、工程造價和技術(shù)經(jīng)濟等方面的技術(shù)標準。

四、加快推進壓縮空氣儲能標準化建設(shè)的建議

“十四五”時期，伴隨著可再生能源行業(yè)大規(guī)模、高比例、快速發(fā)展，可以預(yù)見我國壓縮空氣儲能行業(yè)也將迎來規(guī)?；l(fā)展新階段。面對壓縮空氣儲能行業(yè)和技術(shù)的快速發(fā)展，亟需加快推進我國壓縮空氣儲能技術(shù)標準體系建設(shè)，加強標準化管理，并提高標準編制質(zhì)量，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，并支撐和促進壓縮空氣儲能高質(zhì)量發(fā)展。

一是加快壓縮空氣儲能技術(shù)標準體系建設(shè)。一方面，國家標準化技術(shù)委員會、國家能源局、全國電力儲能標準化技術(shù)委員會等，盡快推動構(gòu)建層級明確、協(xié)調(diào)統(tǒng)一、具有較強指導(dǎo)性的技術(shù)標準體系，并充分實現(xiàn)各層級技術(shù)標準的有效聯(lián)動和協(xié)調(diào)發(fā)展。另一方面，按照“覆蓋全生命周期與專業(yè)內(nèi)容”的總體要求，以及“創(chuàng)新引領(lǐng)、重點推進、急用先行”基本原則，加快推進壓縮空氣儲能技術(shù)標準體系建設(shè)。

二是堅持壓縮空氣儲能技術(shù)創(chuàng)新、工程示范與標準化一體化推進，加快關(guān)鍵核心技術(shù)研制。充分結(jié)合目前正在開展的大量壓縮空氣儲能示范工程建設(shè)與運行，加快對相關(guān)技術(shù)要求的提煉與總結(jié)，盡快推動標準化轉(zhuǎn)化。同時，研究建立壓縮空氣儲能技術(shù)創(chuàng)新、工程示范與標準研制的聯(lián)動機制，同時部署技術(shù)研發(fā)與標準研制，及時將先進創(chuàng)新成果融入技術(shù)標準，著力實現(xiàn)科技創(chuàng)新、標準制定和標準實施協(xié)同發(fā)展，不斷提升標準水平。

三是按照儲能發(fā)展和安全運行需求，對涉及壓縮空氣儲能電站安全等重點領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)標準加快研制進度。同時，結(jié)合與風(fēng)電、光伏、火電、抽水蓄能等其他電源或儲能設(shè)施聯(lián)合運行的需要，加強多種應(yīng)用場景相關(guān)標準的研制。

四是充分發(fā)揮團體標準快速反映市場和創(chuàng)新需要的優(yōu)勢，加快壓縮空氣儲能團體標準編制，增加標準有效供給。并在此基礎(chǔ)上，加強對團體標準的跟蹤與分析，推動相關(guān)成果的有效轉(zhuǎn)化。

五是加強壓縮空氣儲能標準化工作的國際交流與合作。積極參與國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）等國際標準化活動，參與相關(guān)標準制定工作。 

原標題：壓縮空氣儲能標準體系建設(shè)情況及發(fā)展建議