中國儲能網(wǎng)訊：2024年，壓縮空氣儲能發(fā)展進入快車道。
山東肥城300MW、湖北應城300MW項目于4月并網(wǎng)；華能江蘇鹽城（二期）2x350MW、國信江蘇淮安2x300MW開工；中能建甘肅酒泉300MW、大唐中寧100MW、中能建遼寧朝陽300MW、中能見青海西州烏蘭縣200MW、中電建2x300MW、中能建山東泰安350MW等項目正在加緊建設(shè)中。
同時，壓縮空氣儲能核心關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化水平持續(xù)提升，單機邁入300MW新時代；壓縮機、膨脹劑、換熱器、系統(tǒng)全工況優(yōu)化設(shè)計、系統(tǒng)集成與控制設(shè)備、人工硐室等技術(shù)已取得多方面突破。
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。
壓縮空氣儲能工作原理圖源：中能建數(shù)科
先進壓縮空氣儲能技術(shù)是一項典型的長時大規(guī)模儲能技術(shù)，具有規(guī)模大、成本低、壽命長、安全性高、清潔無污染等優(yōu)點。
長時大規(guī)模：壓縮空氣儲能功率與容量解耦，儲氣空間越大，成本越低，可滿足4-10h及以上儲能需求；
單位成本：當前大規(guī)模壓縮空氣儲能全壽命度電成本為0.2-0.3元/kWh，產(chǎn)業(yè)化后初始投資成本800-1500元/kWh；
系統(tǒng)壽命：30-50年；
系統(tǒng)效率：百兆瓦級以上系統(tǒng)額定效率已達70%左右；100MW級系統(tǒng)額定設(shè)計效率70.2%；300MW級系統(tǒng)額定設(shè)計效率達到72.1%；
安全性：儲能介質(zhì)本質(zhì)安全、無爆炸風險；
系統(tǒng)性能：從冷態(tài)到發(fā)電并網(wǎng)需時6-8分鐘；
不受地理條件限制：可采用儲氣罐、人工硐室及天然洞穴等方式儲氣；
此外，不燃燒化石燃料、無污染物排放；運行過程中產(chǎn)生的多余熱量、冷量，可實現(xiàn)冷熱電聯(lián)供。國際能源署和美國能源部充分認可壓縮空氣儲能低成本、環(huán)境友好的優(yōu)勢及其長時儲能的功能；在2024年年初能源局發(fā)布的6個新型儲能示范項目中，壓縮空氣儲能項目數(shù)量占據(jù)20%，壓縮空氣儲能技術(shù)被視為繼抽水蓄能之后，又一種極具潛力的長時儲能技術(shù)。
2024年，已有超4GW壓縮空氣儲能項目并網(wǎng)、開工或正在加緊建設(shè)推進，發(fā)展勢頭迅猛。
據(jù)能源電力說不完全統(tǒng)計，山東肥城300MW、湖北應城300MW項目于4月并網(wǎng)；華能江蘇鹽城（二期）2x350MW、國信江蘇淮安2x300MW開工；中能建甘肅酒泉300MW進入設(shè)備安裝階段；云南能投昆明安寧300MW項目于今年8月通過可研評審；大唐中寧100MW、中能建遼寧朝陽300MW、中能見青海西州烏蘭縣200MW、中電建2x300MW、中能建山東泰安350MW等項目正在加緊建設(shè)中。
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)，國內(nèi)壓縮空氣儲能核心設(shè)備國產(chǎn)化趨勢明顯。
邁入單機300MW新時代4月30日，山東肥城國際首套300MW/1800MWh先進壓縮空氣儲能國家示范電站首次并網(wǎng)發(fā)電一次成功，這標志著全球壓縮空氣儲能電站正式邁入300兆瓦級單機商業(yè)化新時代。
項目突破了300MW級壓縮空氣儲能系統(tǒng)全套核心關(guān)鍵技術(shù)，攻克了多級寬負荷壓縮機和多級高負荷透平膨脹機技術(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)計與集成控制技術(shù)，創(chuàng)造性研制出300MW多級高負荷透平膨脹機、多級寬負荷組合式壓縮機和高效緊湊式蓄熱換熱器等核心裝備。系統(tǒng)單位成本較100MW下降30%以上，系統(tǒng)裝備自主化率達100%，工程總投資14.96億元，系統(tǒng)額定設(shè)計效率 72.1%。
105MW全球單機功率最電動機就位
12月28日，中儲國能和合作單位聯(lián)合研制的105MW全球單機功率最大壓縮空氣儲能電動機，在大唐中寧100MW/400MWh先進壓縮空氣儲能電站順利完成吊裝。該電動機擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，在研發(fā)、生產(chǎn)、調(diào)試等實現(xiàn)全鏈條閉環(huán)。
核心設(shè)備100%國產(chǎn)化
12月18日，全球最大壓縮空氣儲能電站——華能金壇鹽穴壓縮空氣儲能發(fā)電二期項目開工，項目規(guī)劃建設(shè)兩套35萬千瓦非補燃式壓縮空氣儲能機組；該項目突破了“卡脖子”技術(shù)壁壘，研發(fā)制造出世界最先進的空氣透平和壓縮機組，并實現(xiàn)核心設(shè)備的100%國產(chǎn)化。
4月28日，江蘇國信蘇鹽（淮安）2×300MW壓縮空氣儲能項目開工，項目采用全國產(chǎn)化設(shè)備，實行熔鹽儲熱高溫方案，設(shè)計轉(zhuǎn)換效率達71%以上，同時具備調(diào)相和黑啟動功能，預計明年6月首套機組投產(chǎn)、明年底全面投產(chǎn)。
中能建山東泰安（肥城）350MW壓縮空氣儲能創(chuàng)新示范項目由中國能建數(shù)科集團投資建設(shè)，是中國能建集團第一臺投資建設(shè)的350MW商業(yè)運營壓縮空氣儲能項目，采用全自主化、全產(chǎn)業(yè)鏈、全國產(chǎn)化、全開放式的“四段壓縮+四段膨脹”系統(tǒng)方案。
人工硐室300MW級壓縮空氣儲能系統(tǒng)
中能建甘肅酒泉玉門300MW壓縮空氣儲能電站示范工程，是全球首臺（套）300兆瓦級人工硐室壓縮空氣儲能項目，規(guī)劃建設(shè)一臺以人工硐室為儲氣庫的300MW/1800MWh壓縮空氣儲能示范工程，該項目研制的“基于硬巖人工硐室的300MW級壓縮空氣儲能系統(tǒng)”入選國家能源局第四批能源領(lǐng)域首臺（套）重大技術(shù)裝備名單，采用地下人工硐室儲氣系統(tǒng)技術(shù)裝備+非補燃高溫絕熱壓縮技術(shù)路線，破解了壓縮空氣儲能受地理條件制約的世界性難題。
壓縮空氣儲能的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸形成，國產(chǎn)核心設(shè)備逐漸成熟。整體而言，單位成本尚有下降空間，成本的下降有賴于規(guī)?；a(chǎn)效率的提高。
壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈
上游為設(shè)備、資源供應，壓縮空氣儲能關(guān)鍵設(shè)備包括壓縮機、膨脹機、儲熱器、換熱器、系統(tǒng)集成與控制設(shè)備等。核心設(shè)備廠家有陜鼓動力、沈鼓集團、哈爾濱電氣、東方電氣、金通靈、杭氧股份、川空集團等。
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、蘇鹽集團、云南能投等。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。
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、五大發(fā)電集團、地方能源集團等。
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。
現(xiàn)階段，壓縮空氣儲能技術(shù)的應用效果尚需進一步檢驗，運行效果、對電網(wǎng)的支持作用等還未充分顯現(xiàn)。
“新型儲能”今年首次被寫入政府工作報告；支持壓縮空氣等長時儲能發(fā)展也被寫入多份國家級、省級政策規(guī)劃文件。2024年，壓縮空氣儲能已突破多項核心技術(shù)，發(fā)展進入快車道；作為新型儲能技術(shù)路線之一，壓縮空氣儲能未來的發(fā)展趨勢仍然是圍繞規(guī)模與性能提升、成本下降、商業(yè)化推進、標準化建立這幾大關(guān)鍵詞。
