全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預(yù)測,2060年全社會用電量將達(dá)17萬億千瓦時,人均用電量達(dá)到12700千瓦時,清潔能源和新能源裝機(jī)占比將達(dá) 90%以上。隨新能源大規(guī)模接入,為克服風(fēng)光電的間歇性、波動性,整個電力系統(tǒng)正從“源-網(wǎng)-荷”到“源-網(wǎng)-荷-儲”轉(zhuǎn)化,儲能將成為新型電力系統(tǒng)的第四大基本要素。
你聽過壓縮空氣儲能嗎?電力負(fù)荷低谷期將電轉(zhuǎn)發(fā)成能量儲存電力負(fù)荷高峰期釋放能量發(fā)電。壓縮空氣儲能是一種大規(guī)模的物理儲能方式,可以解決光伏和風(fēng)電等不穩(wěn)定可再生能源發(fā)電并網(wǎng)難的問題,提高其能源利用率。壓縮空氣儲能是一種新型的儲能技術(shù),已經(jīng)被寫入國家“十四五”規(guī)劃中。通俗來說就是在用電低谷時,將空氣壓縮儲存于儲氣室中,將電能轉(zhuǎn)化為空氣能存儲起來;在用電高峰時釋放高壓空氣,帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
更值得一提的是,百兆瓦級的先進(jìn)壓縮空氣儲能技術(shù)是目前面向大規(guī)模長時儲能市場產(chǎn)業(yè)化的最佳功率級別,對我國整個壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和大范圍應(yīng)用有著推動意義。同時,在能源行業(yè)存儲、技術(shù)驅(qū)動方面,為碳中和和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供有力支持,該系統(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。傳統(tǒng)的壓縮空氣儲能主要部件包括壓縮機(jī)、壓縮空氣存儲器、燃燒室、膨脹機(jī)和電動機(jī)/發(fā)電機(jī)等。在儲能過程中,空氣從大氣環(huán)境進(jìn)入壓縮機(jī),被壓縮成高壓空氣后儲存在壓縮空氣存儲器中。在能量釋放過程中,壓縮空氣存儲器中的高壓空氣首先進(jìn)入燃燒室,與燃料混合燃燒,成為高溫高壓空氣,接著進(jìn)入膨脹機(jī)發(fā)揮其作用,從而輸出電能。
在《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》中,百兆瓦級壓縮空氣儲能關(guān)鍵技術(shù)就是新型儲能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點方向。天風(fēng)證券研報則指出,其統(tǒng)計國內(nèi)壓縮空氣儲能正在規(guī)劃建設(shè)的項目共有19個,規(guī)劃總裝機(jī)量達(dá)到5.38GW。預(yù)計2025年壓縮空氣儲能裝機(jī)量達(dá)到6.76GW,2030年達(dá)到43.15GW。壓縮空氣儲能商業(yè)化大幕即將開啟。
中國能源研究會儲能專委會主任、中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)與技術(shù)聯(lián)盟理事長、中科院工程熱物理所研究員陳海生對財聯(lián)社記者表示,壓縮空氣儲能的性能和抽水蓄能比較接近,目前抽水蓄能效率和成熟度更優(yōu)一些。但壓縮空氣儲能技術(shù)發(fā)展速度較快,目前新型壓縮空氣儲能最高效率為70%左右,系統(tǒng)效率還有提升的空間;其系統(tǒng)單位成本約為1000-1200元/kWh,也仍有下降空間。未來應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)大規(guī)模示范和應(yīng)用,積累工程設(shè)計和建設(shè)經(jīng)驗,發(fā)展完整成熟的產(chǎn)業(yè)鏈,以進(jìn)一步加快壓縮空氣儲能的建設(shè)應(yīng)用。
相關(guān)上市公司已有成熟技術(shù)產(chǎn)品儲備
7月26日,由中國能建主體投資的世界首臺(套)300兆瓦級非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能示范工程在湖北應(yīng)城開工建設(shè);9月28日,全球最大規(guī)模350兆瓦鹽穴壓縮空氣儲能項目——山東泰安2×300MW級壓縮空氣儲能創(chuàng)新示范工程項目一期工程開工;9月30日,國際首套百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能國家示范項目在河北張家口順利并網(wǎng)發(fā)電。這也僅是今年以來壓縮空氣儲能項目快速推進(jìn)的一個縮影。
中能建數(shù)科集團(tuán):湖北應(yīng)城項目規(guī)模為300MW/1500MWh,采用絕熱壓縮技術(shù),能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)70%以上,單機(jī)功率/儲能規(guī)模位居非補(bǔ)燃壓縮空氣儲能領(lǐng)域世界第一。該行統(tǒng)計,截至今年9月底,我國壓縮空氣儲能在建/籌建裝機(jī)量6.3GW,遠(yuǎn)高于現(xiàn)有累計裝機(jī)182.5MW。
三峽能源:正在積極開展光熱、氫能、壓縮空氣儲能等能源技術(shù)研發(fā)及工程示范
陜鼓動力:壓縮空氣儲能對公司來說將成為“第二增長曲線”。公司目前已跟蹤了很多空氣儲能項目,其主打產(chǎn)品壓縮機(jī)是空氣儲能系統(tǒng)核心設(shè)備,在膨脹機(jī)也有成熟技術(shù)儲備。金通靈(300091.SZ)人士則透露,在中科院張家口等示范項目中,公司都配合進(jìn)行了技術(shù)研發(fā)和樣機(jī)研制,公司銷售部門目前也在密切跟蹤壓縮空氣儲能項目招投標(biāo)動態(tài),積極爭取該市場份額。
某能源建設(shè)企業(yè):壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)上游包括空氣壓縮機(jī)、透平膨脹機(jī)、蓄熱換熱系統(tǒng)等核心設(shè)備,以及儲氣鹽穴資源等;中游下游則為壓縮空氣儲能項目建設(shè)和運(yùn)營。從投資占比來看,壓縮空氣儲能項目建設(shè)大致可分為核心設(shè)備、其他設(shè)備、電氣控制系統(tǒng)、土建及施工等,其中核心設(shè)備支出占比在總建設(shè)成本的40%-50%,主要是空氣壓縮機(jī)和透平膨脹機(jī)。
目前涉及該產(chǎn)業(yè)鏈的壓縮機(jī)廠商主要包括陜鼓動力、沈鼓集團(tuán)、金通靈等,膨脹機(jī)廠商東方電氣、上海電氣和哈爾濱電氣,換熱系統(tǒng)廠商西子潔能等,項目設(shè)計開發(fā)廠商三維化學(xué),鹽穴資源廠商蘇鹽井神。
原標(biāo)題:正當(dāng)時:壓縮空氣儲能迎來春天