案例丨华能江苏盐穴压缩空气储能项目应用实践

文丨国家能源局电力可靠性管理和工程质量监督中心

2026年1月9日，国家能源局综合司印发《电能质量管理典型案例汇编》，其中包含多个储能项目案例介绍，其中包含中国华能集团的《江苏金坛盐穴压缩空气储能项目电网友好型技术应用实践案例》。

项目采用高温绝热压缩非补燃式压缩空气储能技术路线，建设1套60MW×5h非补燃压缩空气储能系统，压缩过程8h，膨胀发电时间5h。

经过优化和改造，缩短了调峰响应时间，启动到注汽的时间由1h 缩短为20min；提高了调峰质量，在高温季节实现了“储8发5”的设计工况；调峰可靠性大幅提升，更换周期由原来的设备启停50次左右，提升至300次以上。

详情如下：

江苏金坛盐穴压缩空气储能项目电网友好型技术应用实践案例

推荐单位： 中国华能集团有限公司

案例单位： 华能江苏能源开发有限公司

团队成员： 曹庆伟 秦朝晖 蔺通 郑枫 杨立华

潘赫男 刘煜东 庞里波 贾红金 林迎虎

陈辉 董铬 刘磊 周家根 韩克刚 

陈俊彦 邓建军 袁尔聪 左祥 董祥龙

一、基本情况

（一）项目概况

金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目是我国压缩空气储能领域唯一的国家试验示范项目和首个投产的商业化电站。由中国华能集团有限公司、中国盐业集团有限公司和清华大学三方出资共同建设。华能江苏能源开发有限公司负责建设、运行、维护和经营。

项目采用高温绝热压缩非补燃式压缩空气储能技术路线，建设1套60MW×5h非补燃压缩空气储能系统，压缩过程8h，膨胀发电时间5h。于2020年8月18日正式开工，2022年5月15日完成连续满负荷试运，2022年5月26日正式商运投产，2023年 1 月完成项目整体性能试验。

其技术原理如图 1 所示。在用电低谷时段，利用多余的电能驱动压缩机压缩空气，将其送往地下盐穴中储存；在用电高峰期到来时，盐穴中的高压空气经过换热器加热，送至膨胀机内膨胀做功，驱动发电机发电。

图 1 压缩空气储能技术原理

项目装设一套容量60MW级压缩空气储能发电机组，其中包括1台额定功率62.12MW膨胀发电机，3台共计66.5MW压气蓄能空气压缩机。机组经过整套启动试运考验，各项技术指标良好，机组运行稳定可靠，24h内储能8h，发电运行5h，机组各项指标处于行业领先水平，为江苏电网安全调峰做出了突出贡献。

（二）案例背景

江苏省近年来新能源装机比例迅速增加，截至 2024 年底，全省发电装机容量 20409万kW，其中新能源装机容量 8808 万kW，占总装机容量的 43.2%以上。另一方面，江苏电网作为全国峰谷差最大的电网之一，日最大峰谷超过 3000 万 kW，占火电装机的 30%，火电深度调峰能力已接近极限。因此，江苏电源结构以及负荷特性的发展趋势决定了大容量储能电站将成为保障江苏电网安全运行的必要支撑。

江苏省大部分处于平原地带，抽水蓄能资源已开发殆尽。相比之下，江苏省拥有丰富的盐穴资源，主要分布于金坛和淮阴。仅中盐金坛公司目前拥有的闲置盐穴就达 650 万 m3，理论上可以建设 4000MW 压缩空气储能电站。

相比于电池储能，压缩空气储能具有容量大、寿命长（电池的3 倍）、安全性高、全生命周期单位容量投资低（电池的 1/3）的优势，且没有后续处理的环保问题。

二、主要做法与实践

项目投产后经历了不同的环境工况，均实现了可靠运行。通过合理调控发电、充电运行工况，对电力系统运行起到削峰填谷的作用，有效缓解地区电网潮流大幅波动。在电网高峰负荷时段，发电工况对电网起到了频率和电压支撑作用。作为世界首台投入商业运营的空气储能项目，为确保项目投产后能有效提升电网安全和电能质量，从设计、建设到调试运营阶段均进行了开拓性工作，创建了空气储能领域的标准体系，填补了我国压缩空气储能领域技术和标准的空白。

图 2 2024 年迎峰度夏期间 62 天调峰曲线

当前电站采用“日前计划模式”调用，截至 2025年4月30日，已实现连续安全生产超过1070 天，按调度要求储能/发电模式累计运行 600 余次，实现调峰电量 4.2 亿 kWh。在2024 年迎峰度夏期间响应电网要求，克服了高温带来的系统余热过多困难，在迎峰度夏期间连续 62 天进行全时段调峰，有效缓解了电网调峰压力。

（一）设计方面

首先，在选择机组功率和时长时，参考了所在地常州市电网的未来负荷缺口和高峰低谷时长，采用了60MW 容量和“储 8发 5”的模式，投产后成功实现了设计调峰任务。其次，机组压缩机采用变频启动，电机采用同步电机，有效避免了大型电机启动过程中对电网电压的冲击，同时运行中可向电网提供无功支持。

（二）基建调试方面

一是完成世界首个大型非补燃压缩空气储能涉网试验工作。投产前，经与电网公司协商一致，邀请独立第三方机构按照调峰燃机标准进行了涉网试验，机组调节性能符合电网要求，调节性能超过调峰燃机标准，特性和结果如下：

二是提出世界首个空气储能满负荷试验标准。在压缩空气储能领域，如何判断储能电站作为并网发电主体满负荷试运行是否成功，其技术标准尚属空白，为此项目提出参考《火力发电建设工程启动试运及验收规程》中300MW 以下连续满负荷运行96h的标准，通过连续完成满负荷“4充4放”验证机组安全可靠性的技术标准，经过充分准备后储能电站一次性顺利通过测试。技术人员总结试运经验，编制了盐穴压缩空气储能技术总结等文件，为后续压缩空气储能行业提供了借鉴。

三是推进空气储能行业的入网规范和交易模式。为规范并网流程，商业运行前，与江苏电网公司签署了首个压缩空气储能电站并网调度协议和购售电合同，规范了压缩空气储能行业的入网标准。

（三）运行维护方面

作为世界首台（套）投入商业运行的大型非补燃式盐穴压缩空气储能电站，因缺乏成熟经验和标准，设备运维方面也遇到诸多困难。为确保机组调峰的及时性和可靠性，技术人员发扬“逢山开路，遇水搭桥”的创新精神，不断探索，对系统不断进行优化和改造，主要解决了三个方面的问题：

一是缩短调峰响应时间，完善启动方式发明了“三段式压缩机操作法”并固化为自动化程序，启动到注汽的时间由1h 缩短为20min。机组带初始负荷的时长仅需10min，与江苏电网对新型储能对电网调峰升负荷速率（10%/min升速率）完全吻合，避免了蓄电池储能集中调峰时速率过快导致电网频率大幅波动的问题。

图 3 电站启动操作画面

二是提高调峰质量，消除环境温度影响通过改造，平抑了环境温度对空气储能对调峰能力的影响，在高温季节实现了“储8发5”的设计工况，更好地满足了电网调峰需求。

图 4 发卡式油-空气换热器

三是调峰可靠性大幅提升，关键部件国产化，发明了囊式碳环密封。实际运行证明设备可靠性明显提高，更换周期由原来的设备启停50次左右，提升至300次以上。同时造价仅为进口设备的三分之一，制造周期由3个月缩短为3天，体现了国产关键设备的优势。电站的调峰可靠性明显提升，同时促进了相关产业链发展完善。

图 5 压缩机厂房

三、成效与创新

依托电站基建和运维实践经验，华能集团公司主导发布了我国首个压缩空气储能国家标准《GB/T 43687-2024 电力储能用压缩空气储能系统技术要求》；发布了行业标准《DL/T 2619—2023  压缩空气储能电站运行维护规程》；发布了团体标准《TCES  061-2021 压缩空气储能电站标识系统（KKS）编码导则》。同时主导发布了团体标准《T/CES 078—2021 压缩空气储能电站接入电网技术规范》，提出了包括压缩空气系统技术规范、发电与控制系统技术规范以及网源协调技术规范。为后续压缩空气储能在涉网调节和电能质量等方面提供了标准和依据。

四、总结及建议

金坛盐穴压缩空气储能电站的成功投运为江苏电网安全调峰、新能源消纳做出了特殊贡献，圆满完成了国家能源局批复要求的“验证基于盐穴压缩空气储能技术在电网应用的有效性”，为我国未来压缩空气储能发展提供了坚定的信心和坚实的技术基础。项目非稳态压缩、低㶲损换热及宽工况透平等技术成果应用于沈鼓集团、东方电气、哈尔滨电气等国内领军企业，解决了设备研发中的关键技术瓶颈。电站在取得了合理的电价政策后取得了良好的经济效益。

实践证明压缩空气储能电站具有安全可靠性高、寿命长、容量大、零排放的优点，使其应用前景广泛。建议尽快推广，助力我国构建新型电力系统，尽早实现“双碳”目标。

图 7 江苏金坛盐穴压缩空气储能国家示范电站