壓縮空氣儲能在解決可再生能源不穩定性和提供可靠能源供應方面具有重要的優勢。壓縮空氣儲能，是指在電網負荷低谷期將電能用于壓縮空氣，在電網負荷高峰期釋放壓縮空氣推動汽輪機發電的儲能方式。通過提高能量轉換效率、增加儲能密度、快速啟動和調節能力、節約成本以及環境友好等方面的優勢，為能源存儲和電力系統調節等應用提供了更具吸引力的選擇。

通過圖撲軟件自研 HT for Web 產品打造先進壓縮空氣儲能監控系統，模擬和分析壓縮空氣儲能系統的運行過程，以及壓縮機、儲存罐、發電機等設備性能和作業效率。實現對儲能電站運行數據的實時可視化監控和工藝流程的展示，為新型清潔能源的生產運行、實時監控、運營維護提供強有力支撐。

數據可視化監測

本案例的數據監控分為兩大部分：系統安全和生產數據。

在系統安全方面，圖撲 HT 的可視化監控界面將二三維高效融合，讓用戶實時查看電站安全事件的等級、發生時間以及事件詳細信息。對膨脹機、儲氣罐空氣壓縮機等設備參數變化遠程監控、實時監測、優化運行細節以及控制儲能設備的啟停操作。

在生產數據方面，通過搭載智能感知設備，實現實時采集儲氣壓力、溫度、效率，以及膨脹機的轉速、震動頻率、潤滑油溫度等重要參數，以及追蹤電站歷史功率、空氣壓縮機的電流、電壓、運行狀態，確保生產工序的精準監測和可視化分析。

本次圖撲 HT “一張圖”監測面板的設計風格靈活且簡潔。增添了點選展開模式，在凸顯大量數據指標的同時，也避免占用過多的空間。幫助用戶快速響應電力需求的變化，實現系統效率的提升，以及減少能源浪費。

工藝流程可視化

先進壓縮空氣儲能（Advanced Compressed Air Energy Storage，ACAES）是一種能量儲存和釋放的系統，其工藝流程分為壓縮、儲能、能量釋放、熱回收四部分。

壓縮空氣儲能工藝包括以下步驟：首先，將空氣抽入并壓縮至高壓狀態，然后存儲在儲氣罐中，以潛在能量形式保存。在需要電能時，釋放高壓空氣，通過膨脹機或渦輪發電機產生電能，并將其連接到電網，同時進行精密的控制和監測。

圖撲 HT 監控平臺提供對集成關鍵作業區域、設備位置分布、以及生產效益、產量、設備穩定性和設備利用率等重點方面的全面監測。作業人員無需頻繁出入廠區，也能清晰掌握設備設定狀態，節省大量巡回摸排時間，提高生產管理效率。

空氣壓縮

將空氣送入壓縮機，壓縮機通過電動機將空氣壓縮到高壓狀態；被壓縮的空氣流經冷卻系統，隨后儲存在儲氣罐中，待用于后續的能量釋放。

通過圖撲軟件 HT 引擎技術，數字孿生其運行流程。以構建的立體化管路幫助清晰辨別工藝的流程分布和各個子流程的工藝走向，用戶可根據設備甚至零部件的位置、顏色變化及時發現問題。實現對設備作業態勢和生產裝置運作狀態多層面的可視化監控。

儲能數據監控

儲氣罐內的壓縮空氣在儲能狀態下，等待系統需要時釋放能量。儲氣罐內的空氣壓力將保持穩定，以確保能量儲存的可靠性。

當遇到作業異常態勢時，圖撲 HT 平臺可基于探測到的潛在問題進行故障診斷和預警告警提示，并告知相關工作人員及時關注、及時了解、及時處理。還支持根據應急預案流程自動告警至有關部門，可跨部門、跨層級發起協同調度指揮。

圖形化的數據分析工具使用戶能夠輕松比較不同時間段的數據，以發現潛在的性能優化機會，有利于管理層做出科學決策，包括資源分配、維護計劃和性能改進。

能量釋放

當需要釋放儲存的能量時，壓縮空氣從儲氣罐中釋放，進入膨脹機。在膨脹機中，高壓空氣被膨脹為低壓，同時驅動發電機產生電力。釋放的壓縮空氣在膨脹過程中會產生熱量，這部分熱量可以被回收利用，提高系統的熱效率。

圖撲 HT 的 3D 模型，可形象還原膨脹機的外部結構和工作狀態，提供全面的視覺信息。搭載感知元件，實現支持發電期間數據的可視監控分析。三維立體化監測搭配二維面板數據，兩者共同為能量釋放和系統性能的實時運行管理提供了堅實的基礎。

熱回收

在能量釋放過程中產生的熱量可以通過熱交換器回收利用，用于加熱工作流體或其他熱能應用。

通過這樣的工作流程，先進壓縮空氣儲能系統實現了能量的高效儲存和釋放，可以在能量需求高峰時提供電力，并在低需求時進行能量儲存，以實現能源的平衡和可持續利用。

圖撲 HT 搭配一系列聚簇、柵格、活動規律等多樣化可視分析手段，對系統內熱能存儲效率、儲熱循環效率、儲熱容量、儲熱系統溫度以及系統壓力、系統流量的實時分析。多方位并行分析呈現各項流程當日的工作概況，加速作業人員對當日倉庫內設備工作狀態的集中規范和細化管理。

淺談傳統空氣壓縮與先進空氣壓縮技術

常見的儲能技術有儲水蓄能、電池儲能等，傳統空氣壓縮技術相較于這些儲能方式，具有可建規模較大、可用壽命較長、建設周期較短、占地面積較小，且不會受地理條件限制等優勢。這種“空氣充電寶”具有大規模儲能能力、高響應速度、長期儲存能力、靈活性以及可再生能源整合等優勢。使它在電力系統調節、可再生能源整合和電網穩定性方面具有廣泛的應用前景。

而先進壓縮空氣儲能（Advanced Compressed Air Energy Storage，ACAES）相比傳統壓縮空氣儲能（CAES）具有更上一層樓的優勢。

提高能量轉換效率：ACAES 利用熱能回收技術，將冷卻水和壓縮空氣混合，在儲能和發電過程中實現熱能的回收和再利用，使得能量轉換效率顯著提高，從而使電力輸出更高。

增加儲能密度：ACAES 采用高溫壓縮空氣儲能技術，通過在壓縮空氣中加熱并注入熱能，實現了儲能密度的提高，這意味著相同體積的設備能夠存儲更多的能量。

快速啟動和調節能力：ACAES 系統具有快速啟動和調節能力，可以在幾分鐘內實現從停止到滿負荷電力輸出的轉換，這種靈活性使得 ACAES 能夠應對電力系統的快速波動和調節需求。

節約成本：ACAES 系統可以利用廉價的電力或可再生能源電力來加熱壓縮空氣，從而顯著降低儲能成本，除此之外，熱能回收技術和高效能量轉換也幫助降低了運營成本。

審核編輯 黃宇