3T/CMEEEAXXXX—2026鹽穴式壓縮空氣儲能系統(tǒng)儲氣技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了鹽穴式壓縮空氣儲能系統(tǒng)（以下簡稱“鹽穴CAES系統(tǒng)”）中儲氣部分的總體要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法與驗(yàn)證方法。本文件適用于以深井鹽穴為儲氣空間、工作介質(zhì)為空氣、與壓縮空氣儲能電站配套的鹽穴儲氣系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、改造、運(yùn)行和維護(hù)。對于采用鹵水層、天然氣枯竭藏等其它地下空間進(jìn)行壓縮空氣儲氣的工程，可參照本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB150.1壓力容器第1部分：通用要求GB/T4208外殼防護(hù)等級（IP代碼）GB/T20801.2壓力管道規(guī)范工業(yè)管道第2部分：材料GB/T43687電力儲能用壓縮空氣儲能系統(tǒng)技術(shù)要求GB50011建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50016建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50369油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50447實(shí)驗(yàn)動物設(shè)施建筑技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T43687界定的下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1鹽穴式壓縮空氣儲能系統(tǒng)saltcaverncompressedairenergystoragesystem以地下注采鹽形成的鹽穴為儲氣空間，通過壓縮機(jī)將空氣壓入鹽穴進(jìn)行能量儲存，并在需要時釋放高壓空氣驅(qū)動透平發(fā)電的儲能系統(tǒng)。4總體要求4.1基本原則4.1.1鹽穴CAES儲氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工應(yīng)遵循安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的原則。4.1.2儲氣系統(tǒng)應(yīng)與壓縮機(jī)系統(tǒng)、膨脹機(jī)（透平）系統(tǒng)、地面管網(wǎng)系統(tǒng)和電站控制系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)，保證整體運(yùn)行效率和安全性。4.1.3儲氣鹽穴的選址和建庫應(yīng)符合GB50369、GB50447及相關(guān)環(huán)保、水文、地質(zhì)、地震等法規(guī)要求。4.2選址與地質(zhì)條件4.2.1鹽巖層埋深宜為500m～2000m，鹽巖有效厚度宜不小于80m；鹽巖層頂、底部應(yīng)具備良好的隔水層和隔氣層。T/CMEEEAXXXX—202644.2.2儲氣鹽穴所在區(qū)域設(shè)計(jì)基本烈度不宜大于8度，且應(yīng)滿足GB50011關(guān)于地下構(gòu)筑物抗震要求。4.2.3鹽巖應(yīng)具有較低滲透率（滲透系數(shù)k≤1×10-18m2),圍巖完整性良好，無大規(guī)模斷層和溶蝕通道。4.2.4附近不得存在與儲氣安全相沖突的采礦、鉆井、高壓管線、地鐵、重要民用建筑等工程設(shè)施。安全間距宜不小于500m。4.3儲氣規(guī)模與能力匹配4.3.1鹽穴工作氣量應(yīng)根據(jù)電站裝機(jī)容量、設(shè)計(jì)工況（充氣時間、放氣時間）及循環(huán)效率經(jīng)系統(tǒng)仿真確4.3.2單座電站儲氣總工作氣量Vw,total應(yīng)滿足下式：4.3.3單個鹽穴的工作氣量宜為50×104Nm3~300×104Nm3；當(dāng)所需總氣量超過單穴合理容量時，應(yīng)布置多穴并聯(lián)儲氣群。5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能5.1系統(tǒng)構(gòu)成鹽穴CAES儲氣系統(tǒng)主要由以下部分組成：a）地質(zhì)體與鹽穴主體：包括鹽巖層、圍巖及溶腔空間；b）井筒與完井系統(tǒng)：套管、油管（氣管）、封隔器、井口裝置等；c）地面集輸與調(diào)壓系統(tǒng)：集氣管網(wǎng)、調(diào)壓閥組、止回閥、排污設(shè)施等；d）測量與監(jiān)控系統(tǒng)：壓力、溫度、流量、液位及微震監(jiān)測等；e）安全防護(hù)與應(yīng)急系統(tǒng)：安全閥、爆破片、緊急切斷閥、泄放系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警與消防設(shè)施等；g）輔助設(shè)施：電力、通訊、道路、圍欄、防雷接地等。5.2功能要求5.2.1儲氣系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)以下基本功能：a）連續(xù)或分段充氣（壓縮機(jī)排氣接入鹽穴）；b）穩(wěn)定放氣（向透平或發(fā)電系統(tǒng)提供設(shè)計(jì)壓力與流量的空氣）；c）安全泄壓與緊急切斷；d）運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測與歷史數(shù)據(jù)記錄；e）異常工況報(bào)警與聯(lián)鎖停機(jī)。5.2.2系統(tǒng)應(yīng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控及自動控制能力，重要閥門和設(shè)備應(yīng)實(shí)現(xiàn)DCS/SCADA集中控制，并與電站主控系統(tǒng)互聯(lián)。6技術(shù)要求6.1鹽穴設(shè)計(jì)參數(shù)6.1.1幾何形狀與體積控制大下小”的形狀以降低頂板失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)。6.1.1.2鹽穴高度H、直徑D和頂板埋深h的典型設(shè)計(jì)控制值可參照表1。表1鹽穴幾何參數(shù)推薦值HhV10×104m3~80×104m3T/CMEEEAXXXX—202656.1.2運(yùn)行壓力與枕氣6.1.2.1鹽穴最高運(yùn)行壓力pmax不應(yīng)超過該深度鹽巖地層靜水壓力的80%～90%，并應(yīng)考慮巖石力學(xué)穩(wěn)定性研究結(jié)果。靜水壓力計(jì)算如公式（1）：式中：w——地下水密度，通常取1000kg/m3;g——重力加速度，9.81m/s2;h——鹽穴頂板埋深（m）。當(dāng)h=1000m時，ph≈9.81MPa，pmax一般不大于8.0MPa。6.1.2.2最低運(yùn)行壓力pmin應(yīng)滿足頂板穩(wěn)定、安全防滲及避免鹵水返流等要求，一般不應(yīng)低于3.0MPa。6.1.2.3鹽穴枕氣壓力pbuffer不宜低于0.4pmax，枕氣量Vbuffer不宜小于鹽穴總?cè)莘e的20%～30%。6.2井筒與完井系統(tǒng)6.2.1套管強(qiáng)度、抗擠毀和抗拉設(shè)計(jì)應(yīng)滿足GB/T20801.2和GB150.1的規(guī)定，設(shè)計(jì)壓力不小于pmax的1.1倍，設(shè)計(jì)溫度范圍不大于-20℃~150℃。6.2.2封隔器應(yīng)采用適用于鹽穴儲氣工況的高可靠性結(jié)構(gòu)，耐壓等級不低于1.2pmax，并具有耐腐蝕和補(bǔ)償管柱伸縮的能力。6.2.3井口裝置應(yīng)具備雙重密封和緊急切斷功能，防護(hù)等級不低于GB/T4208規(guī)定中的IP54。6.3管網(wǎng)與閥門6.3.1儲氣井與地面集輸管網(wǎng)的連接管線應(yīng)按GB/T20801.2進(jìn)行設(shè)計(jì)，管道設(shè)計(jì)壓力Pd≥pmax；當(dāng)介質(zhì)最高溫度超過120℃時需校核高溫強(qiáng)度。6.3.2儲氣系統(tǒng)主要閥門（井口主閥、集氣總閥、緊急切斷閥）應(yīng)采用金屬硬密封球閥或閘閥，額定壓力不低于CLASS900（約15MPa），閥門的關(guān)閉時間應(yīng)可調(diào)，一般取5s～30s。6.3.3地面管網(wǎng)宜采用環(huán)狀或分區(qū)布置形式，滿足多穴并聯(lián)運(yùn)行的調(diào)度靈活性，并設(shè)置必要的旁通、放空和排污設(shè)施。6.4密閉性與滲漏控制6.4.1鹽穴整體泄漏率Qtotal在穩(wěn)定運(yùn)行階段不宜超過1%/年，即一年內(nèi)工作氣量損失占比應(yīng)≤1%。6.4.2井筒、管線、閥門等設(shè)備的泄漏率應(yīng)滿足表2要求。表2設(shè)備允許泄漏率推薦值6.4.3鹽穴密閉性評價應(yīng)結(jié)合注氣-回采試驗(yàn)、壓力恢復(fù)試驗(yàn)及地表微滲漏監(jiān)測綜合判斷。6.5監(jiān)測與控制6.5.1每個鹽穴至少應(yīng)配置以下測點(diǎn)：a）孔口壓力、井底壓力；b）孔口和井下溫度（可選）；c）注氣/采氣流量；d）頂板和周邊區(qū)域微震監(jiān)測點(diǎn)；e）井場地面沉降監(jiān)測點(diǎn)。T/CMEEEAXXXX—202666.5.2壓力和溫度測量儀表應(yīng)滿足以下要求：壓力測量精度等級不低于0.5級，量程為0～1.5pmax；溫度測量精度±0.5℃,量程-20℃~6.5.3監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)實(shí)時采集、歷史記錄和趨勢分析功能，重要參數(shù)記錄時間間隔不大于1min。6.6安全與環(huán)保6.6.1儲氣井場應(yīng)布置防火分區(qū)，并按照GB50016的規(guī)定配置消防設(shè)施，滿足室外甲、乙類生產(chǎn)裝置防火間距要求。6.6.2應(yīng)設(shè)置緊急泄壓系統(tǒng)，當(dāng)壓力超過設(shè)定安全值不高于1.05pmax）時能夠自動泄放到安全區(qū)域。6.6.3鹽穴運(yùn)行過程中不得造成地面明顯隆沉、塌陷或環(huán)境污染，環(huán)境監(jiān)測指標(biāo)應(yīng)符合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)與環(huán)保相關(guān)法規(guī)要求。7試驗(yàn)方法與驗(yàn)證方法7.1一般規(guī)定7.1.1鹽穴儲氣系統(tǒng)在投運(yùn)前應(yīng)進(jìn)行完整性試驗(yàn)、容積測定試驗(yàn)、密閉性試驗(yàn)及系統(tǒng)功能試驗(yàn)。7.1.2試驗(yàn)過程中應(yīng)優(yōu)先使用空氣或惰性氣體，不得使用易燃、易爆或劇毒介質(zhì)。7.1.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)至少保存30年，以滿足儲氣庫長期安全評估要求。7.2鹽穴容積與形態(tài)測定7.2.1可采用聲波測井、超聲掃描、壓力體積法等方法綜合確定鹽穴的幾何形態(tài)與體積，具體程序參照GB50369和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。7.2.2聲波測井點(diǎn)位間距不宜大于1m；測量誤差應(yīng)控制在±2%以內(nèi)。7.2.3容積計(jì)算可采用分段積分法或三維數(shù)值建模法，允許偏差不應(yīng)大于±3%。7.3水壓試驗(yàn)7.3.1井筒及地面管網(wǎng)的水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)為設(shè)計(jì)壓力Pd的1.25倍～1.5倍，且不小于1.1pmax。7.3.2升壓過程應(yīng)分級進(jìn)行，每級升壓幅度不宜大于Pd的25%；每級穩(wěn)壓時間不少于10min。7.3.3在最高試驗(yàn)壓力下穩(wěn)壓60min，壓力降不應(yīng)超過1%，且各連接部位不得出現(xiàn)滲漏和異常變形。7.4氣密性試驗(yàn)7.4.1在完成水壓試驗(yàn)并干燥后，使用空氣進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力一般為設(shè)計(jì)壓力Pd的1.1倍。7.4.2穩(wěn)壓24h期間，壓力降折算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)泄漏率應(yīng)不超過表2中規(guī)定的限值總和，其值占試驗(yàn)氣量的比例不應(yīng)超過0.2%。7.4.3通過皂液檢漏、聲波檢測或紅外成像等方法對可疑泄漏點(diǎn)進(jìn)行定位。7.5注采氣性能試驗(yàn)7.5.1目的在于驗(yàn)證鹽穴的注采能力是否滿足設(shè)計(jì)要求，并校核工作氣量和枕氣量。7.5.2注采氣試驗(yàn)應(yīng)至少包括一個完整充氣-放氣循環(huán)，典型工況要求見表3。表3注采氣性能試驗(yàn)工況建議1.0×10?~5.0×10?P0p→p1.0×10?~5.0×10?7.5.3通過P-V-T數(shù)據(jù)擬合，驗(yàn)證實(shí)際工作氣量與設(shè)計(jì)值偏差不大于±5%；注采能力（最大注采流量）不低于設(shè)計(jì)值的95%。T/CMEEEAXXXX—202677.6運(yùn)行監(jiān)測與定期驗(yàn)證7.6.1鹽穴投