1分布式壓縮空氣儲(chǔ)能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則GB55037建筑防火GB50016建筑設(shè)計(jì)GB50034建筑照明GB50189公共建筑節(jié)能GB22207容積式空氣壓縮機(jī)GB50029壓縮空氣站GB/T50087工業(yè)企業(yè)噪聲控TSG21固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)GB/T20801.3壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第3部分GB/T3765卡套式管接GB/T7184往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)GB/T2820.3往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組第3部分：發(fā)電機(jī)組用GB50052供配電系統(tǒng)GB50054低壓配電GB5005320kV及以下變GB500603～110kV高壓配電裝GB/T6451油浸式電力變壓器技術(shù)參GB20052電力變壓器能效限定值及GB50049小型火力發(fā)電廠GB50064交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)2DL/T5843kV～110kV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程GB50062電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)GB50055通用用電設(shè)備配電TSG21特種設(shè)備安全技GB/T20801.3壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第3部分:設(shè)GB/T43687-2024界定的以及下列術(shù)語和定義適用于3.1分布式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)distributed通過空氣壓縮儲(chǔ)存能量，壓縮空氣膨脹釋放能量的小容量、分散式儲(chǔ)能3.2壓縮空氣儲(chǔ)能冷熱電聯(lián)供CombinedCooling,Hea3.3系統(tǒng)和壓縮空氣送氣總管之前壓縮空氣的管3.43.5壓縮儲(chǔ)能compressedenergystorage3.6膨脹釋能expansionenergyreleasi3.7儲(chǔ)氣系統(tǒng)工作壓力區(qū)間workingpressurerangeofa3.8儲(chǔ)熱和供熱系統(tǒng)thermalstorageandhe3.9將分布式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)膨脹機(jī)出口余冷進(jìn)行儲(chǔ)存并按需釋放，為用戶提供穩(wěn)定供冷服務(wù)的供3.10利用壓縮空氣膨脹實(shí)現(xiàn)熱力學(xué)能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化從而產(chǎn)生動(dòng)力3.113壓縮空氣再熱compresseda利用儲(chǔ)熱裝置中的壓縮空氣余熱再次加熱進(jìn)入膨脹機(jī)的高壓空氣4.1.1分布式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮電、熱、冷的供需匹配特性，避免出現(xiàn)膨脹機(jī)4.1.2分布式壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)主要功能定位進(jìn)行容量設(shè)計(jì):b)對于以用戶分時(shí)電價(jià)管理為主要設(shè)計(jì)功能的場景，應(yīng)核算高峰時(shí)段平均用電功率和累計(jì)用電量，結(jié)合低谷電價(jià)時(shí)段時(shí)長確定空壓機(jī)、儲(chǔ)氣容器和膨脹機(jī)的4.2.1壓縮空氣儲(chǔ)能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置壓縮空氣制取系統(tǒng)、儲(chǔ)熱（冷）及換熱系統(tǒng)、膨脹發(fā)電機(jī)44.2.2采用冷電聯(lián)供的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置供冷換熱器，采用熱電聯(lián)供的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)設(shè)4.2.3對于壓縮空氣設(shè)計(jì)壓力較高的系統(tǒng)，空壓機(jī)可采用分級壓縮，各級之間設(shè)置級間冷卻器，各級4.3熱力計(jì)算4.3.2壓縮空氣儲(chǔ)能熱力系統(tǒng)包含空氣壓縮、壓縮空氣冷卻、壓縮空氣再熱、節(jié)流調(diào)節(jié)、膨脹做功等54.3.3對于用于建筑場景的聯(lián)供系統(tǒng)，一般采用“以電定冷”模式運(yùn)行的情況，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)電負(fù)荷QB——膨脹機(jī)設(shè)計(jì)功率，kW；b）依據(jù)儲(chǔ)氣量和儲(chǔ)氣容器材質(zhì)合理確定儲(chǔ)氣容器壓力PT，計(jì)算膨脹機(jī)調(diào)節(jié)閥前空氣6P3=PT-ΔPHE·······································································(2)P3——膨脹機(jī)調(diào)節(jié)閥前空氣壓力值，MPPT——儲(chǔ)氣容器設(shè)計(jì)壓力，MPa；T3=T1-ΔTE-ΔTE-ΔTSR··························································(3)d）根據(jù)調(diào)節(jié)閥前空氣壓力和溫度，計(jì)算膨脹h3=hair(P3,T3)h3——膨脹機(jī)調(diào)節(jié)閥前比焓值，kJ/kg；hair(P,T)——由空氣壓力和溫度求空氣比焓的函數(shù)。s4=sair(h4,P4)(5)s4——膨脹機(jī)進(jìn)口空氣比熵，kJ/（kg·K）；sair(h,P)——由空氣壓力和比焓求空氣比熵的函數(shù)；h4——膨脹機(jī)進(jìn)口比焓值，kJ/kg,考慮節(jié)流前后焓值不變，取值h3。7f）根據(jù)膨脹機(jī)進(jìn)口比熵和排氣壓力計(jì)算膨脹機(jī)排氣等h5s=hair(s5s,P0)(7)s5s=s4h5s——膨脹機(jī)排氣等熵焓，kJ/kg；P0——膨脹機(jī)排氣壓力，MPa，一般取0.1MPΔh——膨脹機(jī)實(shí)際焓降，kJ/kg；ng——發(fā)電機(jī)效率，一般取0.95-0.98。h）根據(jù)需要儲(chǔ)能系統(tǒng)提供的發(fā)電量計(jì)算需要儲(chǔ)存的壓縮空氣的質(zhì)量，根據(jù)儲(chǔ)氣容器額定壓力和溫度計(jì)算壓縮空氣的體積,得到儲(chǔ)氣容器的vcn=Mcn×vair(PT,T2)(12)Qcn——需要儲(chǔ)能系統(tǒng)提供的發(fā)電量，kWh;Mcn——需要的壓縮空氣質(zhì)量，kg；vair(P,T)——由壓力和溫度求空氣比容的函數(shù);i）計(jì)算壓縮空氣系統(tǒng)制冷功率:Qco=me×cpair×(Tjs-ΔTsdc-T5)(13)Qco——額定制冷功率，kW;cpair——空氣的等壓比熱，kJ/(kg·℃)；Tjs——換熱器冷水進(jìn)水溫度，kW；8Qcoxq——最大制冷需求負(fù)荷，kW。QB=me×??×?g4,4總平面布置4.4.1聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)遵循節(jié)約用地原則，合理確定系統(tǒng)占地面積和用地范圍。4.4.2聯(lián)供系統(tǒng)選址應(yīng)避開滑坡、泥石流等地質(zhì)危險(xiǎn)地段。5.1.1對既有建筑進(jìn)行聯(lián)供系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)調(diào)查實(shí)際冷、熱、電負(fù)荷數(shù)據(jù)，并應(yīng)根據(jù)實(shí)測運(yùn)行數(shù)據(jù)繪5.1.2對新建建筑或不能獲得實(shí)測運(yùn)行數(shù)據(jù)的既有建筑進(jìn)行聯(lián)供系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)本建筑設(shè)計(jì)負(fù)荷5.1.3繪制不同季節(jié)典型日逐時(shí)負(fù)荷曲線時(shí)，應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)負(fù)荷的種類、性質(zhì)以及蓄熱（冷）容量分別5.1.4進(jìn)行聯(lián)供系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)逐時(shí)負(fù)荷曲線計(jì)算聯(lián)供系統(tǒng)全年供冷量、供熱量和供電5.2.2建筑冷熱負(fù)荷包括空調(diào)冷熱負(fù)荷、采暖熱負(fù)荷、5.2.3調(diào)查、估算建筑物冷熱負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮同時(shí)使用系數(shù)和建b)加熱由外門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量；c)加熱由外門開啟時(shí)經(jīng)外門進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣耗熱量；a)通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量；9h)伴隨各種散濕過程產(chǎn)生的潛熱量。5.2.6工藝?yán)錈嶝?fù)荷的計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：a)對于已有的工藝用戶，應(yīng)采用調(diào)查實(shí)際值；d)對于無法提供準(zhǔn)確值的工藝用戶，e)在調(diào)查估算工藝?yán)錈嶝?fù)荷時(shí)，應(yīng)考5.2.7冷熱負(fù)荷分析時(shí)應(yīng)繪制以下曲線：b)繪制工藝?yán)錈嶝?fù)荷四季典型日的逐時(shí)冷熱負(fù)荷曲線；c)把各類建筑和工藝四季典型日的逐時(shí)熱冷負(fù)荷曲線疊加，用于冷熱電負(fù)荷匹配分析；5.3.1聯(lián)供系統(tǒng)電負(fù)荷包括民用電負(fù)荷和工業(yè)電負(fù)荷兩項(xiàng)。c)在調(diào)查、估算民用電負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮同5.4設(shè)備選型5.4.1應(yīng)綜合考慮壓縮機(jī)效率、占地面積5.4.2膨脹發(fā)電機(jī)組容量應(yīng)滿足所帶電負(fù)荷的峰值需求，同時(shí)應(yīng)5.4.3膨脹發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)最大電力負(fù)荷需求和電氣主接線a)膨脹發(fā)電機(jī)組相對內(nèi)效率；6.1.1壓縮空氣儲(chǔ)能聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置壓縮6.1.2壓縮空氣制取系統(tǒng)應(yīng)包含：進(jìn)氣過濾系統(tǒng)、壓縮機(jī)組、放空消音系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)。6.1.3壓縮空氣制取系統(tǒng)中所使用的電氣和設(shè)備的安全、防爆性能要求應(yīng)符合GB26.2壓縮空氣站的布置6.2.1壓縮空氣站應(yīng)靠近儲(chǔ)氣裝置和膨脹機(jī)，以節(jié)省高6.2.3為保證壓縮空氣系統(tǒng)吸入空氣的清潔性，壓縮空氣站應(yīng)遠(yuǎn)離散發(fā)爆炸性、腐蝕性和有毒氣體以6.2.5壓縮空氣站應(yīng)布置在多層建筑的底層，減少噪聲6.2.6壓縮空氣站應(yīng)靠外墻布置，便于通風(fēng)、散熱6.2.7多臺(tái)壓縮空氣機(jī)組之間、機(jī)組與圍墻之間應(yīng)考慮便于設(shè)備安裝和檢修需要，設(shè)置適當(dāng)?shù)拈g距。6.3壓縮空氣系統(tǒng)6.3.1應(yīng)根據(jù)氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣流量和壓力要求選擇合適的空氣壓縮機(jī)，對于流量較大、壓力較低的情大于或等于2um微粒的濾除效率不應(yīng)低于99.5%,6.3.3空氣壓縮機(jī)設(shè)計(jì)排氣溫度應(yīng)高于排氣壓力下空氣的露點(diǎn)溫度，避免造成油氣混合結(jié)露，造成潤6.3.5活塞空氣壓縮機(jī)與儲(chǔ)氣罐之間，不應(yīng)裝設(shè)切斷閥,當(dāng)需要裝設(shè)切斷閥時(shí),在空氣壓縮機(jī)與切斷閥6.3.6離心空氣壓縮機(jī)的排氣管上應(yīng)裝設(shè)止回閥和切斷閥，防止壓縮機(jī)倒轉(zhuǎn)；空氣壓縮機(jī)與止回閥之6.3.7壓縮空氣管道應(yīng)采用防震動(dòng)措施，同時(shí)應(yīng)考慮溫度變化引起的形變，設(shè)置相應(yīng)的補(bǔ)償器。7.1.2儲(chǔ)氣系統(tǒng)應(yīng)按照規(guī)定程序批準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣和其他技術(shù)文件制造。加氣口、閥門和管路應(yīng)符合相7.1.3儲(chǔ)氣系統(tǒng)應(yīng)裝設(shè)緊急泄壓管7.1.4儲(chǔ)氣系統(tǒng)宜裝設(shè)形變、泄漏和可燃易爆氣體檢7.2儲(chǔ)氣容器7.2.4儲(chǔ)氣容器在最大工作壓力P3和膨脹機(jī)額定進(jìn)氣壓力P4之間工作，儲(chǔ)氣容器容積應(yīng)考慮不能發(fā)7.2.5儲(chǔ)氣容器的材料采用無縫鋼管制造，無縫鋼管用鋼應(yīng)采用電爐或氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉，加爐外精煉并7.2.8儲(chǔ)氣容器壓力波動(dòng)范圍超過工作壓力的20%應(yīng)安裝壓力監(jiān)測裝置，監(jiān)控并記錄壓力波動(dòng)次數(shù)。7.2.10每個(gè)儲(chǔ)氣容器都應(yīng)安裝手動(dòng)截7.3管路系統(tǒng)7.3.2管路用鋼管應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖樣的要求，且具有足夠的強(qiáng)度7.3.6管路宜采用焊接連接；管路與設(shè)備、閥門之間，以及不能采用焊接連接的管道之間，可采用法7.4.5安全閥應(yīng)垂直安裝，安全閥前應(yīng)設(shè)置相應(yīng)通徑的截止閥，且在正常工作狀態(tài)下應(yīng)保持截止閥為7.5.1儲(chǔ)氣容器與支撐裝置之間不允許采用焊接連接型式，應(yīng)設(shè)置必要的止7.5.2設(shè)計(jì)支撐裝置時(shí)應(yīng)考慮瓶式容器可能產(chǎn)生的熱脹冷8.1.1聯(lián)供系統(tǒng)應(yīng)回收壓縮空氣余熱或膨脹機(jī)出口余冷。余熱優(yōu)8.1.2儲(chǔ)熱（冷）系統(tǒng)應(yīng)由換熱器、高溫儲(chǔ)罐、低溫儲(chǔ)罐、中溫儲(chǔ)罐、換熱（冷）站、輸送泵及相關(guān)8.1.3應(yīng)在考慮換熱器成本的情況下盡可能減小蓄熱換熱器的端差，蓄熱換熱器應(yīng)采用逆流換熱，一8.1.4當(dāng)余熱內(nèi)部回收利用時(shí)，儲(chǔ)熱系統(tǒng)應(yīng)滿足膨脹機(jī)入口8.2設(shè)備要求8.2.1儲(chǔ)熱介質(zhì)可采用軟化水或?qū)嵊停瑢?dǎo)熱8.2.6儲(chǔ)熱（冷）罐須合理確定結(jié)構(gòu)尺寸，如合理的容積、高徑比等，在保證安全的前提下，避免出8.2.8罐體厚度與焊接接頭在設(shè)備使用壽命周期應(yīng)滿足熱載體工作壓力、工作溫度和耐腐蝕等要求。9膨脹發(fā)電機(jī)系統(tǒng)9.1.1聯(lián)供系統(tǒng)膨脹發(fā)電機(jī)可采用活塞式和透平式，對于容量較小的場景一般采用活塞式。9.1.3活塞式膨脹機(jī)及其輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)應(yīng)在規(guī)定的使用條件下，包括在啟動(dòng)、停機(jī)及瞬時(shí)超負(fù)荷的9.2.2活塞式膨脹機(jī)的各缸工作均勻性、機(jī)械損失功率、有效輸出功率、活塞漏氣量和機(jī)油消耗量可9.2.3活塞式膨脹機(jī)的空氣噴射器設(shè)計(jì)應(yīng)滿足大流量的性能需求，密封偶件應(yīng)選擇耐磨損材料，必要9.2.4活塞式膨脹機(jī)的氣缸內(nèi)部及排氣系統(tǒng)處于低溫工作環(huán)境，結(jié)構(gòu)件和密封件應(yīng)選擇耐低溫材料。9.2.5活塞式膨脹機(jī)的關(guān)鍵部件長期在低溫環(huán)境下工作，應(yīng)選擇低溫下流動(dòng)性較好的低粘度、抗凝固9.2.8活塞式膨脹機(jī)的供氣系統(tǒng)出廠時(shí)應(yīng)進(jìn)行氣密性測試：氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)，噴射系統(tǒng)處于關(guān)閉9.2.9活塞式膨脹機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電9.2.10透平式膨脹機(jī)額定運(yùn)行轉(zhuǎn)速不應(yīng)高于10.1電氣系統(tǒng)10.1.4并網(wǎng)、上網(wǎng)運(yùn)行的聯(lián)供系統(tǒng)，發(fā)切換無法滿足用戶允許斷電時(shí)間的其他重要用戶應(yīng)安裝備用電源自動(dòng)投入裝置，備用電源自動(dòng)投入裝置應(yīng)具有保護(hù)動(dòng)作閉鎖功能。接于用戶變（配）電站10.1.10發(fā)電機(jī)組的輸出電壓等級，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)組容量、用電負(fù)荷要求、供電距離10.1.11聯(lián)供系統(tǒng)接入的電壓等級應(yīng)綜合考慮儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率、導(dǎo)線載流量、上PN≤8kW10.1.13聯(lián)供系統(tǒng)的電氣主接線方案應(yīng)從供電的可靠性、運(yùn)行的安全性和維護(hù)的方便10.1.15壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)作為應(yīng)急電源時(shí)，與正常電源之間應(yīng)采取防止并列運(yùn)行的要求，應(yīng)急電源向正常電源轉(zhuǎn)換需短暫并列運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采取安全運(yùn)行10.1.19分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)前，應(yīng)明確計(jì)量點(diǎn)，計(jì)量點(diǎn)應(yīng)設(shè)在分布式儲(chǔ)能系b)當(dāng)采用孤網(wǎng)運(yùn)行方式時(shí)，發(fā)電機(jī)組容量應(yīng)