T_CRES0017-2023压缩空气储能电站能效测量技术导则.docx

T/CRES中国可再生能源学会标准T/CRES0017-2023压缩空气储能电站能效测量技术导则TechnicaIguideIinesforenergyefficiencymeasurementofcompressedairenergystoragepowerstation2023- 09-01 实施2023-08-04发布中国可再生能源学会发布目次前言III1范围12规范性引用文件13术语、定义和符号11.1 术语和定义11.2 符号和单位33. 3下标34总则34.1测试边界34. 2测试的规划44. 3试验准备阶段的协议44. 4试验计划54. 5测试准备工作54.6对比试验64.7预备性试验64.8正式试验75测量参数及测量仪器设备75.1通则85.2仪表的校验85.3 电能测量95.4 压力测量105.5 温度测量115.6湿度测量125.7 流量测量125.8 液位测量145. 9时间测量146. 10转速测量146测试项目及方法147. 1有效储能量146.2额定充电能量156.3系统效率156.4体积能量密度156.5质量能量密度166. 6额定有效储气量167. 7待机损耗167试验修正187.1 总则187.2 修正项目188. 3修正计算的基本公式188测试报告199. 1一般要求191.1 2概述198.3 计算和结果208.4 仪器仪表208.5 结论208.6 附录20附录A（资料性附录）变量的符号和单位21附录B（资料性附录）变量的下标22附录C压缩空气储能电站性能试验计算示例23附录D（资料性附录）不确定度分析27-Z-A-刖S本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由华能江苏能源开发有限公司提出。本文件由中国可再生能源学会归口及发布。本文件起草单位：华能江苏能源开发有限公司、西安热工研究院有限公司、中盐金坛盐化有限责任公司、清华大学、华能南京金陵发电有限公司、中盐华能储能科技有限公司、中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司、北方工业大学、江苏方天电力技术有限公司。本文件主要起草人：梅生伟、曹庆伟、齐革军、丁辉、蔺通、陈辉、王国华、薛小代、秦朝晖、贾红金、王伟锋、薛志恒、雷震、庄重、文军、王智涛、郑枫、谢伟华、牛晨晖、王锦绘、李冬、李建林、王玲、邢乐强、陈会勇、何欣欣、王兴、杨可、付昶、张学林、张通、庞里波、陈恩军、陈俊彦、袁尔聪、吴小双、王帅、邓建军、董祥龙、左祥、杨清格勒、刘玉林、吴斌、杨宏宇、顾文、唐一铭、汤逸凡、刘冲、周翔、刘禹。本文件在执行过程中的意见建议请反馈至中国可再生能源学会标准化工作办公室。压缩空气储能电站能效测量技术导则1范围本文件规定了压缩空气储能电站性能试验的详细实施细节，主要包括试验条件、试验仪器设备、测试项目、试验结果计算方法、试验结果的修正计算方法、试验结果不确定度评价及试验报告要求。本文件适用于用压缩空气储能电站的性能验收试验，包括补燃和非补燃系统。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。GB/T2624用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量GB/T31130科里奥利质量流量计3术语、定义和符号3.1术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1压缩空气储能发电系统COmPreSSedairenergystoragesystem通过空气的压缩、存储和膨胀实现能量存储和释放的储能发电系统。3.1.2基本压力/额定下限压力basispressure/lowerlimitoperatingpressure储气库设计运行压力范围的最低压缩空气存储压力，一般高于最低允许压力。对于地下/水下储气库，分为地表/水面井口基本压力和地下/水下井口基本压力；对于自身高度差较大的储气库，还应区分储气库内不同高度位置的基本压力，以及平均基本压力。3.1.3满载压力/额定上限压力full-loadpressure/upperIimitoperatingpressure储气库设计运行压力范围的最高压缩空气存储压力，一般低于最高允许压力。对于地下/水下储气库，分为地表/水面井口满载压力和地下/水下井口满载本压力；对于自身高度差较大的储气库，还应区分储气库内不同高度位置的满载压力，以及平均满载本压力。3.1.4储气装置额定储气（液）量ratedstoragecapacity压缩空气储能系统储气装置达到满载压力时，储气装置中存储的气（液）质量。3.1.5储气装置有效储气（液）量availablestoragecapacity压缩空气储能系统在额定释能过程中可用来对外转换为电能的储气（液）质量。3.1.6有效储能量avaiIableenergycapacity压缩空气储能系统在额定释能过程中，储气（液）在空气透平中膨胀做功对外产生的能量。3.1.7额定有效储能量ratedavaiIableenergycapacity压缩空气储能系统在额定释能过程中，储气装置从额定压力降低至额定下限压力过程中，储气（液）在空气透平中膨胀做功对外产生的上网电能。3.1.8最大有效储能量maximumavaiIableenergycapacity压缩空气储能系统在额定释能过程中，储能装置从最大压力降低至额定下限压力过程中，储气（液）在空气透平中膨胀做功对外产生的上网电能。3.1.9充电功率chargingenergypower压缩空气储能电站在储能过程中，持续稳定吸收的功率。3.1.10充电能量chargingenergycapacity压缩空气储能系统在储能过程中，从电网吸收的总电能。3.1.11放电功率dischargingenergypower压缩空气储能系统在释能过程中，压缩空气储能电站发电机持续稳定输出的功率。3.1.12放电容量dischargingenergycapacity压缩空气储能系统在释能过程中，从储气系统的额定上限压力开始启动，至储气系统达到额定下限压力时的放电能量。3.1.13额定充电能量ratedchargingenergycapacity在规定试验条件和试验方法下，整套空气透平机以额定放电功率或设计放电功率曲线从储气系统的额定上限压力开始启动，至储气系统达到额定下限压力时的放电能量。3.1.14循环周期eyeIetime压缩空气储能系统从储气装置压力达到额定下限压力开始，完成一次储能过程和一次释能过程，至储气装置压力再次达到额定下限压力的时间，包括充电、发电之间间隔的待机时间。3.1.15辅助输入能量auxiIiaryinputenergy在一个循环周期内进入储能系统的热能、燃料等非电能的总量。3.1.16系统能量效率systemround-tripeIectricalefficiency一个循环周期内，压缩空气储能电站输出的能量与储能过程中输入的能量之比。3.1.17体积能量密度voIumeenergydensity一个循环周期内，压缩空气储能系统释能过程中输出的能量与储气装置容积之比。3.1.18质量能量密度massenergydensity一个循环周期内，压缩空气储能系统释能过程中输出的能量与额定有效储气量之比。3.1.19储能系统压力损耗系数systempressurelossfactor储能系统在充电过程结束后，静置2h后的储气装置压力与充电过程结束时的压力比值。3. 1.20待机损耗率rateofenergyloss储能过程完成后，完整待机循环试验释能量和不待机循环试验释能量的差值，与完整待机循环试验释能量的比值。3.2 符号和单位除特殊说明外，本标准的符号和单位应符合附录A规定。3.3 下标除特殊说明外，下标应符合附录B规定。4总则性能测试前，设备采购方、供应方应通过合同或者技术协议等形式对试验边界进行商定，典型压缩空气储能性能测试边界如图1。图1典型压缩空气储能电站试验边界示意图4.2测试的规划4.2.1总体要求按本文件进行试验的各方，在压缩空气储能系统设计阶段应对测试方法、保证值的解释、测点与测量装置的数量、位置与布置，以及阀门与管道布置等达成协议。建议对一些最重要的测量，要为测量设备提供一些专用的连接设施，如法兰和温度计套管等，以使验收试验能在不影响仪表正常运行的情况下进行。4.2.2仪表要求能够确定功率和进出合同中规定的“系统”能量以及“系统”的边界条件。4.2.3准确度要求为了满足本文件对测量准确度的要求，要进行必要的试验前准备工作和采取必要的措施。下面列举一些在压缩空气储能系统设计阶段宜达成协议的典型条目：作为试验计算基础的电能测量装置的位置、精度及接口型式；为了尽可能保证无不明泄漏流量进出试验循环系统或旁路系统中的任何部件，确定所需阀门的数量及其位置；为了保证正确测量，对关键测点上所需温度套管和压力接头的数量和位置的要求；为了保证正确测量，对关键测点上所需双重仪表接头的数量及位置的要求；为了避免试验复杂化和引入误差而对泄漏量的处理办法；测量压缩机和透平轴封泄漏量的方法；如果在性能测试中要使用电站仪用变送器或互感器，则应适当选择其技术规范、安装、精度等级和校验等。具体如下：a）参与试验各方在试验前应就如下事项达成协议：试验方案、试验的具体目的、测量方法、在限定必要修正量下的运行方式、规定工况试验结果的修正方法以及与保证值进行比较的方法；b）应就待测参数、测量仪表及其供应者、指示仪表的位置达成协议；c）应就获得对比测量的方法达成协议（见4.6）；d）应就仪表的校验方法及校验时间达成协议；e）如果试验各方在试验前达成书面协议，在本文件规定之外的其他测量方法也可使用。凡与本文件规定的方法有任何差异，都应在试验报告中陈述清楚，如无书面协议，则应遵循本文件；f）独立于买、卖双方的性能试验咨询机构可作为参与所有协议的一方。4.4试验计划4.4.1计划原则在进行验收试验之前，应准备一个详细的试验计划，列出所有可能影响试验执行的项目，并给出详细的试验方案。试验计划宜在试验之前提出，并由试验各方予以确认。试验计划应反映合同中与试验目的和性能保证值有关的要求，并对合同条款做出必要的解释。4.4.2测试时间要求压缩空气储能电站的验收试验宜在压缩机和透平第一次通入空气的8周内进行。如果是由于压缩空气储能系统以外的各种原因，导致验收试验无法如期进行，宜根据4.5的要求进行一次对比试验（焰降四）O4.4.3测试组织机构4.4.3.1试验各方宜明确在试验准备、执行、分析和结果报告阶段各自应承担的责任，包括试验组织机构。应指定一个负责人，根据试验要求负责验收试验的正确实施和评价，并在试验期间出现试验各方对测量数据准确度、运行工况或运行方式等产生争议时充当仲裁人。4.4,3.2试验各方授权的代表见证试验过程，直至试验全部结束，以确认试验是否按照本文件和试验前所达成的协议进行。如有需要，在试验期间见证代表宜有权批准对对试验相关文件及修改内容进行批准。4.5测试准备工作4.5.1设备状态检