長時性儲能較優(yōu)選擇裝機規(guī)模有望高增

壓縮空氣儲能簡介壓縮空氣儲能是一種大規(guī)模的物理儲能方式。壓縮空氣儲能將用電低谷時段或可再生能源電力豐富地區(qū)的過剩電能轉(zhuǎn)化成空氣的壓力勢能，在用電高峰時段或電力貧瘠且電能消耗大的地區(qū)將空氣的勢能轉(zhuǎn)化成電能，并且是一種大規(guī)模儲能技術(shù)，它以綠色、豐富、取用方便的空氣作為介質(zhì)，將電能利用的時空矛盾問題巧妙解決，同時還能將可再生能源發(fā)出的間歇性電力拼接起來，改善電能的質(zhì)量。壓縮空氣儲能是基于燃?xì)廨啓C技術(shù)提出的一種能量存儲系統(tǒng)。壓縮空氣儲能系統(tǒng)包含壓縮儲氣蓄熱/冷回?zé)?冷膨脹發(fā)電等多個子系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)設(shè)備主要包括壓縮機、換熱器和膨脹機?？諝鈨δ馨▊鹘y(tǒng)壓縮空氣儲能和先進壓縮空氣儲能，涉及到先進絕熱壓縮空氣儲能（-CAES）有6種。圖：壓縮空氣儲能技術(shù)原理 圖：AAS的6種類型 資料源壓空儲技與（王強， 中儲網(wǎng)壓縮空氣儲能技術(shù)已成為行業(yè)發(fā)展的迫切需要。目前的各類儲能技術(shù)中，能夠?qū)崿F(xiàn)100V及其以上功率等級應(yīng)用的技術(shù)主要包括抽水蓄能和壓縮空氣儲能兩種技術(shù)門類。但抽水蓄能技術(shù)存在天然的地理條件限制，我國天然的地理資源的不匹配在一定程度上限制了抽水蓄能的發(fā)展而壓縮空氣儲能具有儲能容量大儲能周期長、比投資小等優(yōu)點，被認(rèn)為是最具有廣闊發(fā)展前景的大規(guī)模儲能技術(shù)之一。新型壓縮空氣儲能技術(shù)迅速發(fā)展，儲能系統(tǒng)擺脫對化石燃料的依賴，效率提升。在能源行業(yè)存儲、技術(shù)驅(qū)動方面，為碳中和、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供有力支持，新型壓縮空氣儲能系統(tǒng)用蓄熱裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)的燃燒室，擺脫了對天然氣、石油等化石燃料的依賴，可實現(xiàn)對環(huán)境的零排放，零污染。國內(nèi)外學(xué)者在傳統(tǒng)壓縮空氣儲能的基礎(chǔ)上，開拓出了多種新型的壓縮空氣儲能技術(shù)，使其得到迅速發(fā)展目前主要的壓縮空氣儲能技術(shù)包括蓄熱式壓縮空氣儲能系統(tǒng)等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng)、水下壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液態(tài)壓縮空氣儲能系統(tǒng)、超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)等。其中蓄熱式壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率較高，具備較為成熟的技術(shù)，加之我國有大量的鹽洞、廢棄礦洞，該系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展前景較為廣闊。表：壓縮空氣儲能技術(shù)路徑對比技術(shù)路徑技術(shù)路徑 優(yōu)勢 劣勢蓄熱式縮空儲能統(tǒng)

系統(tǒng)工流程單；取消燃室，脫化燃料賴能量回利用系統(tǒng)率提。

增加了級換及儲，系占面積和資所增加等溫式縮空儲能統(tǒng) 取消蓄系統(tǒng)系統(tǒng)件減熱損失低，統(tǒng)效提升。水下壓空氣能系統(tǒng) 高效率能量度；適用于岸線深海域的能。液態(tài)壓空氣能系統(tǒng) 不受地環(huán)境制能量密較大。超臨界縮空儲能統(tǒng) 高效率能量度；擺脫對型儲室和石燃的賴

等溫過實現(xiàn)為困，目仍在技術(shù)題與外界換功減少能量度低。儲能裝制造難依賴化燃料入系統(tǒng)性受回器的響較大目前仍在技難題中院聲眾，特征：容量大、經(jīng)濟性強，長時儲能潛力軍不同應(yīng)用場景對儲能技術(shù)的性能要求有所不同。根據(jù)儲能應(yīng)用場景的時長要求，可以分為容量型、能量型、功率型、備用型。其中，容量型儲能屬于長時儲能技術(shù)，一般要求儲能時長不低于4小時，應(yīng)用于削峰填谷或離網(wǎng)儲能等場景主要目的是減小峰谷差、提升電力系統(tǒng)效率和設(shè)備利用率、降低新發(fā)電機組和輸電線路的建設(shè)需求。隨著新能源發(fā)電比例提升，容量型儲能需求快速增長。以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源在分鐘、小時、連續(xù)數(shù)天甚至跨季節(jié)等不同時間尺度上具有波動性和間歇性的特點，因此需要匹配不同時長的儲能技術(shù)。目前新能源側(cè)配置儲能系統(tǒng)通常以功率型或能量型為主，主要起到平滑功率波動的作用。隨著新能源裝機規(guī)模快速增長，其在發(fā)電結(jié)構(gòu)中占比提升，對儲能時長的要求越來越高，容量型儲能的需求日益增長。我國新能源項目強制配儲時長增加2022年3月內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局發(fā)布《關(guān)于征求工業(yè)園區(qū)可再生能源替代、全額自發(fā)自用兩類市場化并網(wǎng)新能源項目實施細(xì)則意見建議的公告》文件，要求新增負(fù)荷所配置的新能源項目配建儲能比例不低于新能源配置規(guī)模的15（4小時存量自備負(fù)荷部分按需配置儲能比例新疆維吾爾自治區(qū)發(fā)改委出臺《服務(wù)推進自治區(qū)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)操作指引（1.0版》文件以儲能規(guī)模確定新能源項目，建設(shè)不低于4小時時長儲能項目企業(yè)，允許配建儲能規(guī)模4倍的風(fēng)電光伏發(fā)電項目。類型 儲能時長 實際應(yīng)用場景 儲能技術(shù)表類型 儲能時長 實際應(yīng)用場景 儲能技術(shù)鈉離子池、熱蓄、氫能等能量型~2小時輔助C調(diào)頻、滑間性電功率波動鋰離子池功率型～鈉離子池、熱蓄、氫能等能量型~2小時輔助C調(diào)頻、滑間性電功率波動鋰離子池功率型～0分鐘提供調(diào)調(diào)頻緊急用等重能超導(dǎo)儲、飛儲能超級容和各類率型池備用型≥5分鐘作為不斷電提供急電力鉛蓄電、梯利用池、輪能等資料“四”型能創(chuàng)新展陳翀各個長時儲能技術(shù)具有不同性能特點。除了壓縮空氣儲能，目前主要的長時儲能技術(shù)還包括抽水蓄能以及鉛酸電池、鋰電池、液流電池、鈉硫電池等電池技術(shù)。其中：壓縮空氣儲能和抽水蓄能屬于物理儲能規(guī)模可達(dá)百兆瓦及以上壽可達(dá)30年以上可應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)以取代昂貴的調(diào)峰電站但抽水蓄能需要修水庫，占地面積高達(dá)幾千畝，存在淹沒植被、移民等問題，建設(shè)期長達(dá)7-10年，壓縮空氣儲能如果采用鹽穴儲氣對選址有也一定要求項目建設(shè)期約1.5-2年；各類電池儲能屬于化學(xué)儲能規(guī)模相對較小壽命相對較短具有儲密度高、投資門檻低、建設(shè)周期短、響應(yīng)速度快的優(yōu)勢。儲能技術(shù)規(guī)模儲能周期全功率相應(yīng)時間效率%儲能技術(shù)規(guī)模儲能周期全功率相應(yīng)時間效率%儲能密度W·-1)壽命年建設(shè)期年壓縮空氣~0數(shù)分~數(shù)月分鐘級~0~0~0-2抽水蓄能~數(shù)小~數(shù)月分鐘級~0.~2~0-鉛酸電池.~0數(shù)分~數(shù)天百毫秒級~0~0~81鋰電池.~2數(shù)分~數(shù)天百毫秒級~8~0~01液流電池.~0數(shù)小~數(shù)月百毫秒級~5~0~51鈉硫電池.~0數(shù)秒數(shù)小時百毫秒級~0~0~1資料儲發(fā)現(xiàn)與勢析（英等，壓縮空氣儲能投資成本隨裝機容量提升而下降2014年國內(nèi)首個投運的壓縮空氣示范項目蕪湖500kW電站單位投資成本約6萬元/W2021年投運的肥城一期10MW電站單位投資成本已降至1萬元/k根《壓縮空氣儲能技術(shù)與發(fā)展》報告中統(tǒng)計，針對部分可研階段和規(guī)劃階段的壓縮空氣儲能項目，預(yù)計未來投資成本可降至0.5~0.6萬元/，與大型抽水蓄能電站相當(dāng)。2025年壓縮空氣儲能度電成本有望降至.321.748元kh。根據(jù)《壓縮空氣儲能技術(shù)與發(fā)展》的測算，在削峰填谷和電源側(cè)可再生能源消納（利用棄風(fēng)棄光不考慮充電成本兩種場景下現(xiàn)階段壓縮空氣儲能度電成本分別為0.904和0.441元/h低于磷酸鐵鋰電池儲能與中小型抽水蓄能接近到2025年有望分別降至0.748和0.321元/h。圖：壓縮空氣儲能項目成本隨裝機容量提升而下降圖：壓縮空氣儲能與其它儲能技術(shù)度電成本對比資料壓空儲技與展（富等， 資料壓空儲技與展（富等，行業(yè)：產(chǎn)業(yè)化速度快，政策持續(xù)加碼壓縮空氣儲能正從示范應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)化初期邁進我國2022年已經(jīng)立項規(guī)劃模最大的1GW壓縮空氣項目為葛洲壩能源重工參與的江西九江瑞昌市調(diào)頻調(diào)峰電站項目。目前國內(nèi)陸續(xù)進行了壓縮空氣、超臨界壓縮空氣、液態(tài)壓縮空氣儲能項目的研發(fā)與建設(shè)（見表4，總體研發(fā)能力已處于國際領(lǐng)先水平，雖比歐美起步晚，但發(fā)展速度較快。根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會發(fā)布的《2022儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用報告》統(tǒng)計分析，2021年全球新增壓縮空氣儲能項目裝機功率共191M占全球儲能比例1.4%而中國新增高達(dá)190W占中國儲能比例2.6%。表：我國已建和立項的壓縮空氣儲能項目年份年份 項目名稱 類型 規(guī)模 能效 參與單位 項目狀態(tài)

河北廊坊.MW臨界縮空儲能示范

超臨界縮空氣

.MW

儲能系效約

中科院程熱理研究所

己投運己投運己投運國家電投0萬元儲能系效約kW壓縮空氣安徽蕪湖W壓縮氣儲范項目

貴州畢節(jié)M壓縮氣儲驗平臺

壓縮空氣 MW

額定工下效率為

中科院程熱物并網(wǎng)理研宄所國網(wǎng)全能源互國網(wǎng)江同里kW態(tài)空能示范目中鹽金壇MW鹽穴縮空儲能示范目張家口MW進壓空氣儲能示范目河南省頂山葉縣0兆瓦

液體空氣 kW非補燃式M，期規(guī)劃鹽穴壓縮MW空氣壓縮空氣 MW鹽穴壓縮

儲能系設(shè)效為.%系統(tǒng)設(shè)效.%

聯(lián)網(wǎng)研院、氧、川空中鹽集、清大學(xué)及國華投資投資：北巨人能源技：中院工程物理研究所；備：中儲國能承包：中國電建平頂山光儲有限公和中機械設(shè)工程股

已投運并網(wǎng)并網(wǎng)

壓縮空儲電項目南京MW穴壓

0MW -空氣

份有限司，目總投約億元（開）蘇鹽集與中院工程物理

建設(shè)中

縮空氣能示項目

壓縮空氣 MV -

簽約究所、儲國能公司

河北黃南大產(chǎn)業(yè)區(qū)建開M/Mh先進縮空氣儲能目＋區(qū)屋頂分布式伏發(fā)項目湖北應(yīng)城Mw級縮空能電站范工程寧縣M/Mh享儲能項+M/Mh氣儲能

壓縮空氣 m/h -壓縮空氣 MW -MW/Mh -

中國華集團北華瑞源集有限公，計投資5國網(wǎng)湖綜合源服務(wù)限公司、中建數(shù)科技有公司應(yīng)城市民政大唐中能源發(fā)有限司

投資建設(shè)中招標(biāo)山東蘭陵M/Mh壓空氣儲電站目壓縮空氣 M/Mh-國華投山東司招標(biāo)

山東泰安*MW鹽穴空氣儲創(chuàng)新示范工程

鹽穴壓空氣

MW -

中國能科集團、魯投資、簽約國網(wǎng)山省電力公司簽約簽約葛洲壩源重有限公司-GW/GWh壓縮空氣江西九瑞昌壓縮氣儲調(diào)調(diào)頻電項目

朝陽縣光儲一體項目＋MW壓縮氣能電站

壓縮空氣 MW -

中能建字科技有限公與遼寧 簽朝陽縣民政府資料源中國官，生研究相關(guān)政策持續(xù)加碼空氣儲能產(chǎn)業(yè)，我們對相關(guān)政策進行了梳理：2022年3月份國家發(fā)改委國家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)?；闺A段具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件新型儲能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善，產(chǎn)業(yè)體系日趨完備，市場環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟。其中，百兆瓦級壓縮空氣儲能技術(shù)實現(xiàn)工程化應(yīng)用2022年8月份工信部財政部等五部門聯(lián)合發(fā)的《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》提出，加快壓縮空氣儲能、飛輪儲能裝備的研制，研發(fā)儲能電站消防安全多級保障技術(shù)和裝備。2021年3月12日《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要全文發(fā)布“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中明確指出在氫能與儲能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實施未來產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產(chǎn)業(yè)。其中提出要實施電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等儲能示范項目。根據(jù)北極星儲能網(wǎng)統(tǒng)計，2020年有11個省市區(qū)域的重點項目涉及儲項目、電池生產(chǎn)、電池材料和新能源汽車類共114個項目，福建項目（37個河南數(shù)量第（27個其中壓縮空氣儲能項目4（見表5。2019年7月由發(fā)改委辦公廳等四部門聯(lián)合制定《貫徹落實<關(guān)于進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見>201-2020年行動計劃提出了大部分共16項具體措施在先進儲能技術(shù)研發(fā)方面要求重點推進大量壓縮空氣儲能等重大先進技術(shù)項目建設(shè)，推動百兆瓦壓縮空氣儲能項目實現(xiàn)驗證示范。2019年12月30日，工信部發(fā)布了關(guān)于《首臺（套）重大技術(shù)裝備廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄（2019年版》的通告，壓縮空氣儲能系統(tǒng)也被列入要求每套額定功率100MW；系統(tǒng)效率65%；壽命30年。表：0年省重點項目名單（儲能） 項目名稱 （肥城壓縮氣儲調(diào)峰站目w/Mh 山東壓縮空儲能

基于百瓦壓空氣能系的合能源用示一期張北） 河北MW進壓空氣能系端裝備造產(chǎn)化（家口開） 河北江蘇江蘇常州中鹽穴縮空儲能站家示范程北星能，產(chǎn)業(yè)鏈：核心裝備壁壘高，鹽穴儲能空間廣概況壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈包括：上游裝備制造儲氣庫其中核心裝備包括壓縮機換熱器膨脹機儲氣庫包括高壓氣罐、低溫儲罐、廢舊礦洞、新建洞穴、鹽穴等多種形式。中游：儲能系統(tǒng)集成，主要提供技術(shù)支持。下游：儲能系統(tǒng)安裝，為新能源及傳統(tǒng)電站、電網(wǎng)公司、工商業(yè)企業(yè)終端用戶提供EPC（工程建設(shè)總承包）業(yè)務(wù)。圖：壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈 舍低公號裝備制環(huán)節(jié)壓縮空氣儲能的核心裝備包括壓縮機、換熱器、膨脹機：壓縮機：壓縮機是一種壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的機器，應(yīng)較為廣泛，儲能用壓縮機比普通的壓縮機流量更大、壓力更高。國內(nèi)制造廠家主要有陜鼓動（601369.SH沈鼓集團等國外主要有阿特拉斯·科普柯、西門子等。目前，100W級壓縮機基本可以實現(xiàn)國產(chǎn)化但難以實現(xiàn)單機300MW級，采用并聯(lián)或串聯(lián)方式來替代。換熱器：換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，按換熱結(jié)構(gòu)，主要分為管殼式換熱器和板式換熱器。換熱系統(tǒng)的蓄熱溫度和回?zé)釡囟仍礁撸到y(tǒng)的?損失越小，系統(tǒng)的儲能效率也越高。國內(nèi)制造廠家包括哈電汽輪機公司。膨脹機：膨脹機利用了壓縮氣體膨脹降壓時勢能轉(zhuǎn)化為動能的原理，于大型壓縮空氣儲能電站，膨脹機一般采用多級膨脹帶中間再熱的結(jié)構(gòu)形式國內(nèi)制造廠家包括金通（300091.SZ哈電汽輪機公司東汽輪機公司、上海汽輪機廠設(shè)備名稱 用途 性能要求 制造企業(yè)表設(shè)備名稱 用途 性能要求 制造企業(yè)壓縮機

壓縮氣提高體壓或輸氣體 流量大效率，排溫高

陜鼓動.S鼓集阿特斯·科普柯、西子等換熱器 將熱流的部熱量遞給流體 蓄熱溫高，熱效高 哈電汽機公司膨脹機

壓縮氣膨脹壓時將勢轉(zhuǎn)為動能 針對空的熱特性進脹發(fā)電統(tǒng)效率

金通（.S哈電機公東汽輪機公司上海輪機廠資料壓空儲技與展（富等，現(xiàn)有壓縮空氣儲能項目供應(yīng)商先行傳統(tǒng)龍頭積極入局江蘇金壇60MW縮空氣儲能項目的壓縮機供應(yīng)商為沈鼓集團，換熱器供應(yīng)商為哈電汽輪機公司；張北100W壓縮空氣儲能電站采用中科院研發(fā)的氣-水換熱器除了已經(jīng)實現(xiàn)應(yīng)的企業(yè)，不少相近業(yè)務(wù)的企業(yè)也紛紛布局，例如，杭氧股份作為國內(nèi)空分裝置龍頭，具備空氣壓縮機、膨脹機自產(chǎn)能力，年初在投資者互動中披露公司已進行壓縮空氣儲能相關(guān)技術(shù)研究。企業(yè)名稱證券代碼壓縮空氣儲能相關(guān)業(yè)務(wù)進展陜鼓動力.SH已與中建數(shù)科技團簽，企業(yè)名稱證券代碼壓縮空氣儲能相關(guān)業(yè)務(wù)進展陜鼓動力.SH已與中建數(shù)科技團簽，同開展縮空儲能域的作沈鼓集團未上市公司為蘇壇0MW縮空儲能項供應(yīng)縮機金通靈.SZ產(chǎn)品包空氣縮機膨脹等與中科工程物理究所作在畢節(jié)肥城個項完成產(chǎn)中試杭氧股份.SZ公司是內(nèi)空裝置頭，備氣壓縮、膨機自能力已行壓縮氣儲相關(guān)術(shù)研究哈電汽機公司未上市公司為蘇壇0MW縮空儲能項供應(yīng)”發(fā)夾式器資料源公公《縮氣能技與王強儲氣庫節(jié)現(xiàn)有壓縮空氣儲能項目主要采用地下儲氣庫。壓縮空氣儲能儲氣庫包括高壓氣罐、低溫儲罐、廢舊礦洞改造、新建洞穴、鹽穴等多種形式。其中，地上儲氣庫（高壓氣罐和低溫儲罐）目前多處于試驗階段，成本相對較高，現(xiàn)階段在建、已投產(chǎn)項目多采用地下儲氣庫（廢舊礦洞改造、新建洞穴、鹽穴。類型儲氣容量形式投資成本高壓氣罐較小地上較高低溫儲罐類型儲氣容量形式投資成本高壓氣罐較小地上較高低溫儲罐較小地上較高廢舊礦改造較大地下較低新建洞穴較大地下較低鹽穴較大地下較低資料壓空儲技與展（富等，鹽業(yè)企業(yè)積極布局鹽穴儲能。我國地下鹽巖分布范圍廣，埋深由數(shù)十米至1000m不等與國外相比較我國鹽巖具有礦層層數(shù)多單層