經(jīng)過(guò)數(shù)年發(fā)展,壓縮空氣儲(chǔ)能已經(jīng)迎來(lái)了產(chǎn)業(yè)化的初級(jí)階段。截至今年9月,我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能在建/籌建裝機(jī)規(guī)模已超600萬(wàn)千瓦,產(chǎn)業(yè)有望迎來(lái)商用大年。壓縮空氣儲(chǔ)能是大型長(zhǎng)時(shí)機(jī)械儲(chǔ)能,其特點(diǎn)是容量大(已有簽約項(xiàng)目的容量達(dá)1GW/6GWh)、安全環(huán)保(無(wú)爆炸風(fēng)險(xiǎn))、成本低(現(xiàn)有規(guī)劃項(xiàng)目單位投資成本5-6元/W,度電成本0.45-0.5元/KWh)、壽命長(zhǎng)(可達(dá)30年以上)、建設(shè)周期短(1.5-2年),能量轉(zhuǎn)化效率已可達(dá)70% +。相較氫儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液流電池等長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能路線,壓縮空氣儲(chǔ)能從經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)成熟度等方面來(lái)看,是更接近大范圍推廣的儲(chǔ)能形式。
蓄熱壓縮空氣儲(chǔ)能是當(dāng)前主流
按是否分為熱壓分儲(chǔ),壓縮空氣儲(chǔ)能可分為補(bǔ)燃式和非補(bǔ)燃式兩類。我國(guó) 現(xiàn)有投產(chǎn)均為非補(bǔ)燃式,其中,蓄熱式(絕熱)系統(tǒng)為主流。補(bǔ)燃式系統(tǒng)僅存儲(chǔ)了壓力勢(shì)能, 熱能靠燃料在燃燒室中的燃燒提供,20 世紀(jì)國(guó)外已投產(chǎn)項(xiàng)目采取該技術(shù)路線,效率一般低于55%。非補(bǔ)燃式將壓縮過(guò)程產(chǎn)生的壓縮熱以熱能的形式存儲(chǔ)在蓄熱罐中,效率可提升至60%-70%。其中,絕熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓縮熱的回收再利用,大幅提升了系統(tǒng)效率。
單位建設(shè)成本已比肩抽蓄
經(jīng)過(guò)數(shù)年發(fā)展,壓縮空氣儲(chǔ)能成本已快速下降。2014年,國(guó)內(nèi)首個(gè)投運(yùn)的壓縮空氣示范項(xiàng)目蕪湖500千瓦電站,單位投資成本約6萬(wàn)元/千瓦。而去年投運(yùn)的肥城一期1萬(wàn)千瓦電站單位投資成本已降至1萬(wàn)元/千瓦。當(dāng)前開(kāi)工/可研/簽約項(xiàng)目單位投資成本最低已達(dá)5-6元/W,已接近抽蓄的5.5-7.0元/W(來(lái)源于中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng))。據(jù)中國(guó)科學(xué)報(bào),一套10MW壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)壽命達(dá)到30年以上,儲(chǔ)電的成本在0.3~0.5元/度。
行業(yè)內(nèi)另有測(cè)算顯示,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(chǎng)景下,現(xiàn)階段壓縮空氣儲(chǔ)能度電成本分別為0.904元/千瓦時(shí)和0.441元/千瓦時(shí),低于磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能,與中小型抽水蓄能接近;到2025年,有望分別降至0.748元/千瓦時(shí)和0.321元/千瓦時(shí)。長(zhǎng)期來(lái)看,隨著產(chǎn)業(yè)鏈成本加速下行,壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的性價(jià)比將日益凸顯,裝機(jī)規(guī)模有望快速增長(zhǎng)。
規(guī)劃項(xiàng)目已超6GW
截止到2022年9月底,我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)圖表16:2022年我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目容量顯著增長(zhǎng)(不完全統(tǒng)計(jì))裝機(jī)量(兆瓦)裝機(jī)容量182.5MW;在建/籌建項(xiàng)目已達(dá)6.32GW(不完全統(tǒng) 計(jì))。
2019年-2022年9月底,我國(guó)在建/籌建壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目合計(jì)已達(dá)6.3GW(不完全統(tǒng)計(jì))
根據(jù)國(guó)家發(fā)改委的數(shù)據(jù),到2025年,將實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模3000萬(wàn)千瓦以上。行業(yè)內(nèi)測(cè)算顯示,其中壓縮空氣儲(chǔ)能裝機(jī)量占比將在20%左右。在樂(lè)觀預(yù)期下,到2025年,我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模有望達(dá)到1000萬(wàn)千瓦,到2030年有望達(dá)到5800萬(wàn)千瓦以上;而悲觀預(yù)期下,2025年和2030年我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模也將分別在350萬(wàn)千瓦和2700萬(wàn)千瓦以上。
核心設(shè)備市場(chǎng)空間可觀
隨著壓縮空氣儲(chǔ)能電站有望進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段,其核心設(shè)備也將迎來(lái)更廣闊的增量空間。壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游包括設(shè)備(壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、換熱器等)、鹽穴/儲(chǔ)氣罐等。從投資占比來(lái)看,壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)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)。
按照2025/2030年我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能中性預(yù)期新增裝機(jī)量6.6/43.0GW,假設(shè)上述核心設(shè)備價(jià)值量占比45%、單位投資成本6元/W,則2022-2025年壓縮空氣所需的壓縮機(jī)、膨脹機(jī)的市場(chǎng)空間合計(jì)為178億元,2022-2030年市場(chǎng)空間合計(jì)為1160億元。
原標(biāo)題:壓縮空氣儲(chǔ)能即將爆發(fā)