中國儲能網(wǎng)訊:近期,人民日報以《壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大》為題,整版關(guān)注壓縮空氣儲能,并重點介紹了山東肥城、湖北應城等示范項目,讓這種近兩年發(fā)展迅速的新型儲能技術(shù)再度“出圈”,成為公眾關(guān)注熱點。
作為新型儲能之一,壓縮空氣儲能是一種以空氣作為能源存儲的介質(zhì)的儲能技術(shù),在用電低谷時“充電”,將富余的綠電用壓縮機把空氣高壓密封并存儲起來(密封洞穴可以是鹽穴、報廢礦井、儲氣罐、山洞、過期油氣井、新建儲氣井等)。在用電高峰時“放電”,將儲存的高壓空氣釋放出來,帶動發(fā)電機發(fā)電。
壓縮空氣儲能電站主要由壓縮系統(tǒng)、儲換熱系統(tǒng)、儲氣系統(tǒng)、膨脹系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等設備組成。
壓縮空氣儲能工作原理
圖源:中能建數(shù)科
新型儲能是除抽水蓄能外,以電力為主要輸出(入)形式的儲能技術(shù),儲能技術(shù)是一組工具性技術(shù)。目前儲能技術(shù)分為機械儲能、電化學儲能、電磁儲能、熱儲能、氫儲能、火電抽汽儲能、梯級電站儲能等多種技術(shù)類型。
現(xiàn)有主要儲能技術(shù)
現(xiàn)有部分主要儲能技術(shù)關(guān)鍵參數(shù)
壓縮空氣儲能技術(shù)被視為繼抽水蓄能之后,又一種極具潛力的大容量、長壽命、長時“超級綠色充電寶”。
目前壓縮空氣儲能已在削峰填谷、可再生能源并網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)頻、備用電源等領(lǐng)域有落地應用;國內(nèi)研發(fā)團隊已突破了1-300MW級壓縮空氣儲能系統(tǒng)核心關(guān)鍵技術(shù),擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。
在過去一年里,壓縮空氣儲能關(guān)鍵技術(shù)及集成示范發(fā)展可圈可點。
首臺300MW級先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)寬工況“軸流+離心”串聯(lián)組合壓縮機下線;首臺300MW膨脹機研制成功;首臺300MW先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)陣列化蓄熱裝置研制成功,該單體容積達8000立方米,蓄熱陣列總儲熱量達8.3TJ。
張家口國際首套100MW先進壓縮空氣儲能電站有效參與電網(wǎng)迎峰度夏;山東肥城300MW壓縮空氣儲能電站于2023年11月11日受電成功;湖北應城300M/1500MWh壓氣儲能電站示范工程于2024年4月9日并網(wǎng)成功,該項目轉(zhuǎn)換效率達70%;河南信陽等多個壓縮空氣儲能項目啟動等。
此外,大量GWh級項目持續(xù)推進,發(fā)展勢頭迅猛。
據(jù)能源電力說不完全統(tǒng)計,截至目前新疆阜康、北京密云、山東肥城、河南葉縣、湖北應城等地落地項目容量規(guī)模均在GWh級及以上,投建方分別為華能新能源、國家電投、中儲國能、中國能建、國網(wǎng)湖北綜能等公司。
壓縮空氣儲能的產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟。上游為設備、資源供應,核心設備包括空氣壓縮機、透平膨脹機、蓄熱/換熱系統(tǒng)等,核心設備廠家有陜鼓動力、沈鼓集團、金通靈、杭氧股份、川空集團等;此外還需要儲氣洞穴(如鹽穴)資源提供方及資源綜合開發(fā)利用企業(yè),如中鹽集團、江鹽集團等。
我國鹽穴資源分布廣泛,符合壓縮空氣儲能使用條件的約有兩千多個,目前主要用于儲存天然氣和石油。據(jù)悉,如果盤活相關(guān)資源,能實現(xiàn)1000萬千瓦裝機容量的鹽穴儲能能力,相當于一座特大型城市的用電負荷,將有力促進我國新型電力系統(tǒng)的構(gòu)建。
壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈
中游為壓儲技術(shù)提供及項目投建,其中儲能技術(shù)的研發(fā)與應用參會企業(yè)有中能建數(shù)、中儲國能、中科院、清華大學、佑賽科技等;項目投建方則包括中國能建、中國電建兩大能源基建企業(yè)以及五大發(fā)電集團、地方能源集團等能源項目投資企業(yè)。
壓縮空氣儲能行業(yè)已出現(xiàn)了中能建數(shù)科、中儲國能等創(chuàng)新技術(shù)代表企業(yè),中能建數(shù)科定位為壓氣儲能領(lǐng)域“研投建營數(shù)”一體化企業(yè),為大型能源央企子公司,利用雄厚的財力、工程優(yōu)勢不斷攻城略地;而中儲國能是國科學院工程熱物理研究所百兆瓦級壓縮空氣儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司,具備不少典型落地項目,也因創(chuàng)新技術(shù)備受資本市場青睞。
下游則為壓縮空氣儲能應用場景,包括新能源配儲、電網(wǎng)側(cè)儲能、用戶側(cè)儲能等,起到削峰填谷、可再生能源并網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)頻、備用電源等關(guān)鍵作用。
“新型儲能”今年首次被寫入政府工作報告;發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力,聚焦8大新興產(chǎn)業(yè)+9大未來產(chǎn)業(yè),新型儲能作為9大未來產(chǎn)業(yè)之一,被寫入《新產(chǎn)業(yè)標準化領(lǐng)航工程實施方案(2023—2035年)》。2023年新型儲能發(fā)展迅速,國家能源局數(shù)據(jù)顯示,截至2023年底,全國已經(jīng)建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時,從投資規(guī)模來看,“十四五”以來,新增新型儲能裝機直接推動經(jīng)濟投資超1千億元,已成為我國經(jīng)濟發(fā)展新動能。
作為發(fā)展迅速的新型儲能技術(shù)之一,接下來,壓縮空氣儲能更多大規(guī)模集成示范項目的落地值得關(guān)注。