河北省張家口國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目由巨人能源旗下張北巨人能源有限公司投資建設(shè)，技術(shù)提供方為中國科學(xué)院工程熱物理研究所，設(shè)備提供方為中儲國能（北京）技術(shù)有限公司，工程總承包單位為中國電建集團水電四局。項目規(guī)模為100MW，系統(tǒng)設(shè)計效率為70.4%。該項目于2018年立項，于2021年8月完成電站主體土建施工，于2021年12月完成主要設(shè)備安裝及系統(tǒng)集成，并于2021年12月31日22時46分順利并網(wǎng)，10kV母線低壓側(cè)帶電平穩(wěn)運行。目前各項調(diào)試工作已穩(wěn)步開展，相關(guān)技術(shù)參數(shù)良好。
百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目110kV升壓站
該項目自建設(shè)以來，獲得了國家發(fā)展改革委、中國科學(xué)院以及省發(fā)展改革委等部門的大力支持。于2018年10月獲批國家可再生能源示范區(qū)示范項目，列入國家重大建設(shè)項目庫管理，獲得國家可再生能源示范區(qū)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展專項及中國科學(xué)院A類先導(dǎo)專項重點支持，并寫入國家四部委2019年6月發(fā)布的《貫徹落實<關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見>2019-2020行動計劃》。2019年10月，列入國家工信部發(fā)布的《首臺（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)名錄》。2021年12月，列入國家能源局公布的《2021年度能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備項目》。
該項目技術(shù)提供方為中科院工程熱物理研究所，研究所自2004年開展壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)以來，取得一系列國際領(lǐng)先的技術(shù)成果：原創(chuàng)性地提出了先進壓縮空氣儲能技術(shù)新原理；組建了150余人的國內(nèi)最大的壓縮空氣儲能研發(fā)團隊；建成了我國物理儲能領(lǐng)域首個國家級研發(fā)中心“國家能源大規(guī)模物理儲能技術(shù)研發(fā)中心”；突破了1-100MW級壓縮空氣儲能系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，分別于2013年在河北廊坊和2016年在貴州畢節(jié)建成國際首套1.5MW和10MW先進壓縮空氣儲能示范項目，張家口國際首套100MW先進壓縮空氣儲能示范項目于2021年底順利并網(wǎng)，整體研發(fā)進程及系統(tǒng)性能均處于國際領(lǐng)先水平。
先進壓縮空氣儲能技術(shù)的主要工作原理為：當(dāng)需要儲能時，電動機驅(qū)動多級壓縮機將空氣壓縮至高壓并儲存至儲氣裝置中，完成電能到空氣壓力能的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)電能的儲存。在此過程中各級壓縮機的壓縮熱通過換熱器回收并儲存在蓄熱介質(zhì)中，回收熱量后蓄熱介質(zhì)儲存在熱罐中；當(dāng)釋能時，壓縮空氣從儲氣裝置中釋放并通過節(jié)流閥將壓力降至膨脹機進口壓力，隨后通入多級透平膨脹做功，完成空氣壓力能到電能的轉(zhuǎn)換。在此過程中，來自熱罐的蓄熱介質(zhì)通入各級膨脹機的級前換熱器，加熱各級膨脹機進口空氣，釋放完熱量的蓄熱介質(zhì)儲存到冷罐中。
先進壓縮空氣儲能技術(shù)具有規(guī)模大、成本低、壽命長、清潔無污染、安全性好、儲能周期不受限制、不依賴化石燃料及地理條件等優(yōu)勢，是極具發(fā)展?jié)摿Φ拈L時大規(guī)模儲能技術(shù)，可實現(xiàn)電力系統(tǒng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、旋轉(zhuǎn)備用、黑啟動等多個功能，在提高電力系統(tǒng)效率、安全性和經(jīng)濟性等方面具有廣闊的發(fā)展空間和強勁的競爭力。
河北省張家口國際首套百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目建成后，將成為國際上規(guī)模最大、效率最高的先進壓縮空氣儲能電站，可配合風(fēng)電、光伏、區(qū)域電網(wǎng)、云計算中心等聯(lián)合運行，形成大規(guī)模儲能系統(tǒng)運行新模式；該項目建成將成為張家口可再生能源示范區(qū)亮點工程，提升城市影響力，加速推動大規(guī)模先進壓縮空氣儲能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進程，有效支撐能源革命和新型電力系統(tǒng)構(gòu)建，具有里程碑意義。
