中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：光伏、風(fēng)電等大量裝機(jī)的當(dāng)下，新型儲(chǔ)能成為非常活躍的領(lǐng)域。到今年一季度，我國(guó)建成投運(yùn)的新型儲(chǔ)能項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到了3530萬(wàn)千瓦，比著上年一季度末增長(zhǎng)超210%。
各類新型儲(chǔ)能技術(shù)更是你方唱罷我登場(chǎng)。湮沒在里面的壓縮空氣儲(chǔ)能，在上有鋰離子電池儲(chǔ)能坐鎮(zhèn)頭部，下有新興儲(chǔ)能技術(shù)頻頻冒出的處境下，存在感并不高。
不過(guò)，日前，隨著山東肥城300兆瓦“巨型空氣充電寶”的出圈，這一本不起眼的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)路線，重新獲得大眾的廣泛關(guān)注。
而十幾年時(shí)間里，壓縮空氣儲(chǔ)能也從千瓦級(jí)一路走到了百兆瓦級(jí)，隨著規(guī)模日漸重量級(jí)，它的優(yōu)勢(shì)也相繼顯露出來(lái)。壓縮空氣儲(chǔ)能，能在這片百花齊放的新型儲(chǔ)能池子里博得自己的一席之地嗎？
01.異軍突起
日前，山東肥城300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能電站并網(wǎng)發(fā)電一次成功。在國(guó)際首套300兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)膨脹機(jī)下線后，壓縮空氣儲(chǔ)能再次以強(qiáng)悍的姿態(tài)引起了儲(chǔ)能界的注目。
在一眾新型儲(chǔ)能技術(shù)里，向來(lái)存在感不高的壓縮空氣儲(chǔ)能這次憑的什么出圈呢？
據(jù)了解，這是目前國(guó)際上規(guī)模最大、效率最高、性能最優(yōu)、成本最低的新型壓縮空氣儲(chǔ)能電站。每天蓄能時(shí)間長(zhǎng)達(dá)八個(gè)小時(shí)，放電時(shí)間六個(gè)小時(shí)，一年的發(fā)電量能達(dá)到6億度，在用電高峰可以給差不多二十萬(wàn)到三十萬(wàn)戶居民供電。
該電站采用中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所自主研發(fā)的先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)。不僅攻克了多級(jí)寬負(fù)荷壓縮機(jī)和多級(jí)高負(fù)荷透平膨脹機(jī)技術(shù)、高效超臨界蓄熱換熱器技術(shù)、系統(tǒng)全工況優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成控制技術(shù)，還創(chuàng)造性研制出300兆瓦多級(jí)高負(fù)荷透平膨脹機(jī)、多級(jí)寬負(fù)荷組合式壓縮機(jī)和高效緊湊式蓄熱換熱器等核心裝備。
此外，系統(tǒng)的單位成本較100兆瓦系統(tǒng)下降了30%以上，系統(tǒng)裝備自主化率達(dá)到了百分之百，實(shí)現(xiàn)了完全自主可控。
02.底氣足了
很難想象，看不見摸不著的空氣，是如何變身超級(jí)充電寶，并在儲(chǔ)能領(lǐng)域大放異彩的。
壓縮空氣儲(chǔ)能基本原理是電能與壓力勢(shì)能和熱能的相互轉(zhuǎn)化。在用電低谷時(shí)，利用電能將空氣壓縮到地下鹽穴中；用電高峰時(shí)，再釋放壓縮空氣進(jìn)行發(fā)電。
過(guò)去十幾年間，壓縮空氣儲(chǔ)能的規(guī)模已經(jīng)從小規(guī)模電站發(fā)展到今天百兆瓦級(jí)以及更大規(guī)模的系統(tǒng)。隨著裝機(jī)規(guī)模愈加重量級(jí)，這一系統(tǒng)的效率也越高，成本也越低，在一眾新型儲(chǔ)能技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)里，也變得底氣更足。
相較于其他的儲(chǔ)能系統(tǒng)項(xiàng)目，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是容量大、效率高、壽命長(zhǎng)、儲(chǔ)能時(shí)間夠長(zhǎng)以及成本較低。
它的規(guī)?？梢赃_(dá)到百兆瓦級(jí)以上，并且隨著壓縮空氣儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模的大型化發(fā)展，效率也有了較大的跨越。
從已有壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目上來(lái)看，兆瓦級(jí)的系統(tǒng)效率超過(guò)50%，百兆瓦級(jí)的系統(tǒng)則超過(guò)了70%。像山東肥城這個(gè)巨型空氣充電寶，設(shè)計(jì)效率達(dá)到了72.1%，已經(jīng)和抽水蓄能相當(dāng)了。
再者像儲(chǔ)能時(shí)間能達(dá)到4~10小時(shí)，甚至更長(zhǎng)，并且正常維護(hù)情況下壽命可達(dá)30~50年，這些都遠(yuǎn)高于鋰離子電池。
值得一提的是，要想大規(guī)模推廣，不僅效率要提升，成本也必須降下來(lái)。
從投資者最關(guān)心的成本上來(lái)看，和先前張北100兆瓦項(xiàng)目相比，肥城300兆瓦項(xiàng)目系統(tǒng)單位投資成本下降了30%以上。而隨著規(guī)模和技術(shù)的繼續(xù)提升，未來(lái)成本有望繼續(xù)下探。預(yù)計(jì)到2025年，百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能在削峰填谷應(yīng)用場(chǎng)景的度電成本水平將降低至約0.6元/kWh，將與目前中小型抽水蓄能電站相當(dāng)。
而且，壓縮空氣儲(chǔ)能電站能夠參與到電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易中獲取收益，這樣一來(lái)，也將更有利于其走通商業(yè)模式。
03.蓄勢(shì)待發(fā)
去年，我國(guó)新型儲(chǔ)能建設(shè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)，全國(guó)已建成投運(yùn)裝機(jī)超3吉瓦，較2022年增長(zhǎng)超過(guò)260%，近十倍于“十三五”末裝機(jī)規(guī)模。作為最為成熟的物理儲(chǔ)能技術(shù)之一，也是現(xiàn)今大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)??，壓縮空氣儲(chǔ)能也水漲船高，受到越來(lái)越多的關(guān)注。
近些年，國(guó)家層面也出臺(tái)了多項(xiàng)政策支持壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
譬如，《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》明確提出要實(shí)現(xiàn)壓縮空氣、液流電池等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期；《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》要求推動(dòng)百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用；《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》要求加快壓縮空氣儲(chǔ)能裝備的研制……一系列的政策為壓縮空氣儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
在今年國(guó)家能源局發(fā)布的新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單中，壓縮空氣儲(chǔ)能路線的項(xiàng)目就占了名單的近兩成。而且，大多數(shù)規(guī)模都達(dá)到了300兆瓦級(jí)別。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅今年上半年，涵蓋招標(biāo)、在建、投產(chǎn)等在內(nèi)的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模已超4GW。另外，在去年10月簽約的葉縣1GW鹽穴壓縮空氣共享儲(chǔ)能電站項(xiàng)目，規(guī)模則達(dá)到了令人咋舌的GW級(jí)，總投資預(yù)計(jì)在58億左右。
在通過(guò)包括300兆瓦項(xiàng)目在內(nèi)的壓縮空氣儲(chǔ)能示范電站，驗(yàn)證了技術(shù)的可行性與性能之后，隨著更多的電站陸續(xù)建設(shè)并投入使用，壓縮空氣儲(chǔ)能正向著規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、市場(chǎng)化方向推進(jìn)，未來(lái)有望加速駛進(jìn)新型儲(chǔ)能發(fā)展快車道。
