中國儲能網(wǎng)訊：■壓縮空氣儲能具備較好性能，適應(yīng)大規(guī)模、長時儲能需求。根據(jù)儲能應(yīng)用場景的時長要求，可以分為容量型、能量型、功率型、備用型。其中，容量型儲能屬于長時儲能技術(shù)，一般要求儲能時長不低于4小時，隨風(fēng)光等新能源在發(fā)電結(jié)構(gòu)中占比提升，為保證電能供應(yīng)的穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)對儲能時長的要求越來越高，容量型儲能的需求日益增長，目前已披露招標(biāo)項目的配儲時長也均有所增長。壓縮空氣儲能以綠色、豐富、取用方便的空氣作為介質(zhì)，將電能利用的時空矛盾問題巧妙解決，同時還能將可再生能源發(fā)出的間歇性電力拼接起來，改善電能的質(zhì)量，具有儲能容量大、儲能周期長、比投資小等優(yōu)點，被認(rèn)為是最具有廣闊發(fā)展前景的大規(guī)模儲能技術(shù)之一。
■壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈成本下行，有望驅(qū)動裝機規(guī)模快速增長。2014年蕪湖500kW電站項目單位投資成本約6萬元/kW；2021年肥城一期10MW電站單位投資成本已降至1萬元/kW，壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈降本迅速，2025年壓縮空氣儲能度電成本有望降至0.321~0.748元/kWh；根據(jù)測算，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）兩種場景下，現(xiàn)階段壓縮空氣儲能度電成本分別為0.904和0.441元/kWh，低于磷酸鐵鋰電池儲能，與中小型抽水蓄能接近，到2025年有望分別降至0.748和0.321元/kWh。中央及各省市均已出臺較多政策支持壓縮空氣儲能行業(yè)發(fā)展，長期來看，隨產(chǎn)業(yè)鏈成本加速下行，壓縮空氣儲能技術(shù)的性價比將日益凸顯，裝機規(guī)模有望快速增長。
■壓縮空氣儲能行業(yè)快速增長，產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)公司有望深度受益。從產(chǎn)業(yè)鏈來看，壓縮空氣儲能各環(huán)節(jié)主要為：1）上游，包括裝備制造、儲氣庫，其中核心裝備包括壓縮機、換熱器、膨脹機，儲氣庫包括高壓氣罐、低溫儲罐、廢舊礦洞、新建洞穴、鹽穴等多種形式。2）中游，包括儲能系統(tǒng)集成，主要提供技術(shù)支持。3）下游，包括儲能系統(tǒng)安裝，主要為新能源及傳統(tǒng)電站、電網(wǎng)公司、工商業(yè)企業(yè)等終端用戶提供EPC（工程建設(shè)總承包）業(yè)務(wù)。隨壓縮空氣儲能行業(yè)快速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈各核心環(huán)節(jié)的公司均有望深度受益。
■投資建議：未來能源結(jié)構(gòu)中，風(fēng)光等新能源占比將不斷提升，為保證電能供應(yīng)質(zhì)量，電力系統(tǒng)對儲能的需求日益提升，大規(guī)模、長時儲能需求中，壓縮空氣儲能綜合性能領(lǐng)先，隨政策支持釋放及產(chǎn)業(yè)鏈成本下降，裝機規(guī)模有望快速增長，產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)的優(yōu)質(zhì)公司有望受益。建議關(guān)注裝備制造環(huán)節(jié)的陜鼓動力、金通靈、杭氧股份等，以及鹽穴資源領(lǐng)域的魯銀投資、蘇鹽井神、雪天鹽業(yè)等。
■風(fēng)險提示：政策推進(jìn)不及預(yù)期的風(fēng)險；下游需求不及預(yù)期的風(fēng)險；原材料價格大幅上行的風(fēng)險等。
1、壓縮空氣儲能簡介
壓縮空氣儲能是一種大規(guī)模的物理儲能方式。壓縮空氣儲能將用電低谷時段或可再生能源電力豐富地區(qū)的過剩電能轉(zhuǎn)化成空氣的壓力勢能，在用電高峰時段或電力貧瘠且電能消耗大的地區(qū)將空氣的勢能轉(zhuǎn)化成電能，并且是一種大規(guī)模儲能技術(shù)，它以綠色、豐富、取用方便的空氣作為介質(zhì)，將電能利用的時空矛盾問題巧妙解決，同時還能將可再生能源發(fā)出的間歇性電力拼接起來，改善電能的質(zhì)量。
壓縮空氣儲能是基于燃?xì)廨啓C技術(shù)提出的一種能量存儲系統(tǒng)。壓縮空氣儲能系統(tǒng)包含壓縮、儲氣、蓄熱/冷、回?zé)?冷、膨脹發(fā)電等多個子系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備主要包括壓縮機、換熱器和膨脹機?？諝鈨δ馨▊鹘y(tǒng)壓縮空氣儲能和先進(jìn)壓縮空氣儲能，涉及到先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲能（AA-CAES）有6種。
壓縮空氣儲能技術(shù)已成為行業(yè)發(fā)展的迫切需要。目前的各類儲能技術(shù)中，能夠?qū)崿F(xiàn)100MV及其以上功率等級應(yīng)用的技術(shù)，主要包括抽水蓄能和壓縮空氣儲能兩種技術(shù)門類。但抽水蓄能技術(shù)存在天然的地理條件限制，我國天然的地理資源的不匹配在一定程度上限制了抽水蓄能的發(fā)展。而壓縮空氣儲能具有儲能容量大、儲能周期長、比投資小等優(yōu)點，被認(rèn)為是最具有廣闊發(fā)展前景的大規(guī)模儲能技術(shù)之一。
新型壓縮空氣儲能技術(shù)迅速發(fā)展，儲能系統(tǒng)擺脫對化石燃料的依賴，效率提升。在能源行業(yè)存儲、技術(shù)驅(qū)動方面，為碳中和、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)提供有力支持，新型壓縮空氣儲能系統(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。國內(nèi)外學(xué)者在傳統(tǒng)壓縮空氣儲能的基礎(chǔ)上，開拓出了多種新型的壓縮空氣儲能技術(shù)，使其得到迅速發(fā)展，目前主要的壓縮空氣儲能技術(shù)包括蓄熱式壓縮空氣儲能系統(tǒng)、等溫壓縮空氣儲能系統(tǒng)、水下壓縮空氣儲能系統(tǒng)、液態(tài)壓縮空氣儲能系統(tǒng)、超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)等。其中蓄熱式壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率較高，具備較為成熟的技術(shù)，加之我國有大量的鹽洞、廢棄礦洞，該系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展前景較為廣闊。
2、特征：容量大、經(jīng)濟性強，長時儲能潛力軍
不同應(yīng)用場景對儲能技術(shù)的性能要求有所不同。根據(jù)儲能應(yīng)用場景的時長要求，可以分為容量型、能量型、功率型、備用型。其中，容量型儲能屬于長時儲能技術(shù)，一般要求儲能時長不低于4小時，應(yīng)用于削峰填谷或離網(wǎng)儲能等場景，主要目的是減小峰谷差、提升電力系統(tǒng)效率和設(shè)備利用率、降低新發(fā)電機組和輸電線路的建設(shè)需求。
隨著新能源發(fā)電比例提升，容量型儲能需求快速增長。以風(fēng)電、光伏為代表的可再生能源在分鐘、小時、連續(xù)數(shù)天甚至跨季節(jié)等不同時間尺度上具有波動性和間歇性的特點，因此需要匹配不同時長的儲能技術(shù)。目前新能源側(cè)配置儲能系統(tǒng)通常以功率型或能量型為主，主要起到平滑功率波動的作用。隨著新能源裝機規(guī)模快速增長，其在發(fā)電結(jié)構(gòu)中占比提升，對儲能時長的要求越來越高，容量型儲能的需求日益增長。
我國新能源項目強制配儲時長增加。2022年3月，內(nèi)蒙古自治區(qū)能源局發(fā)布《關(guān)于征求工業(yè)園區(qū)可再生能源替代、全額自發(fā)自用兩類市場化并網(wǎng)新能源項目實施細(xì)則意見建議的公告》文件，要求新增負(fù)荷所配置的新能源項目配建儲能比例不低于新能源配置規(guī)模的15%（4小時），存量自備負(fù)荷部分按需配置儲能比例。新疆維吾爾自治區(qū)發(fā)改委出臺《服務(wù)推進(jìn)自治區(qū)大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)操作指引（1.0版）》文件以儲能規(guī)模確定新能源項目，建設(shè)不低于4小時時長儲能項目的企業(yè)，允許配建儲能規(guī)模4倍的風(fēng)電光伏發(fā)電項目。
各個長時儲能技術(shù)具有不同性能特點。除了壓縮空氣儲能，目前主要的長時儲能技術(shù)還包括抽水蓄能以及鉛酸電池、鋰電池、液流電池、鈉硫電池等電池技術(shù)。其中：
（1）壓縮空氣儲能和抽水蓄能屬于物理儲能，規(guī)模可達(dá)百兆瓦及以上，壽命可達(dá)30年以上，可應(yīng)用于電網(wǎng)側(cè)，以取代昂貴的調(diào)峰電站，但抽水蓄能需要修建水庫，占地面積高達(dá)幾千畝，存在淹沒植被、移民等問題，建設(shè)期長達(dá)7-10年，壓縮空氣儲能如果采用鹽穴儲氣，對選址有也一定要求，項目建設(shè)期約1.5-2年；
（2）各類電池儲能屬于化學(xué)儲能，規(guī)模相對較小，壽命相對較短，具有儲能密度高、投資門檻低、建設(shè)周期短、響應(yīng)速度快的優(yōu)勢。
壓縮空氣儲能投資成本隨裝機容量提升而下降。2014年，國內(nèi)首個投運的壓縮空氣示范項目蕪湖500kW電站，單位投資成本約6萬元/kW；2021年投運的肥城一期10MW電站，單位投資成本已降至1萬元/kW。根據(jù)《壓縮空氣儲能技術(shù)與發(fā)展》報告中統(tǒng)計，針對部分可研階段和規(guī)劃階段的壓縮空氣儲能項目，預(yù)計未來投資成本可降至0.5~0.6萬元/kW，與大型抽水蓄能電站相當(dāng)。
2025年壓縮空氣儲能度電成本有望降至0.321~0.748元/kWh。根據(jù)《壓縮空氣儲能技術(shù)與發(fā)展》的測算，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）兩種場景下，現(xiàn)階段壓縮空氣儲能度電成本分別為0.904和0.441元/kWh，低于磷酸鐵鋰電池儲能，與中小型抽水蓄能接近，到2025年有望分別降至0.748和0.321元/kWh。
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行業(yè)：產(chǎn)業(yè)化速度快，政策持續(xù)加碼
壓縮空氣儲能正從示范應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)化初期邁進(jìn)。我國2022年已經(jīng)立項規(guī)劃規(guī)模最大的1GW壓縮空氣項目，為葛洲壩能源重工參與的江西九江瑞昌市調(diào)頻調(diào)峰電站項目。目前國內(nèi)陸續(xù)進(jìn)行了壓縮空氣、超臨界壓縮空氣、液態(tài)壓縮空氣儲能項目的研發(fā)與建設(shè)（見表4），總體研發(fā)能力已處于國際領(lǐng)先水平，雖比歐美起步晚，但發(fā)展速度較快。根據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會發(fā)布的《2022儲能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用報告》統(tǒng)計分析，2021年全球新增壓縮空氣儲能項目裝機功率共191MW，占全球儲能比例1.4%；而中國新增高達(dá)190MW，占中國儲能比例2.6%。
相關(guān)政策持續(xù)加碼空氣儲能產(chǎn)業(yè)，我們對相關(guān)政策進(jìn)行了梳理：
2022年3月份，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》提出，到2025年，新型儲能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。新型儲能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升，標(biāo)準(zhǔn)體系基本完善，產(chǎn)業(yè)體系日趨完備，市場環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟。其中，百兆瓦級壓縮空氣儲能技術(shù)實現(xiàn)工程化應(yīng)用。2022年8月份，工信部、財政部等五部門聯(lián)合印發(fā)的《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》提出，加快壓縮空氣儲能、飛輪儲能裝備的研制，研發(fā)儲能電站消防安全多級保障技術(shù)和裝備。
2021年3月12日，《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》全文發(fā)布。“十四五”規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中明確指出在氫能與儲能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域，組織實施未來產(chǎn)業(yè)孵化與加速計劃，謀劃布局一批未來產(chǎn)業(yè)。其中提出要實施電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等儲能示范項目。
根據(jù)北極星儲能網(wǎng)統(tǒng)計，2020年有11個省市區(qū)域的重點項目涉及儲能項目、電池生產(chǎn)、電池材料和新能源汽車類共114個項目，福建項目最多（37個），河南數(shù)量第二（27個），其中，壓縮空氣儲能項目4個（見表5）。
2019年7月，由發(fā)改委辦公廳等四部門聯(lián)合制定了《貫徹落實<關(guān)于促進(jìn)儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見>2019-2020年行動計劃》，提出了六大部分共16項具體措施。在先進(jìn)儲能技術(shù)研發(fā)方面，要求重點推進(jìn)大容量壓縮空氣儲能等重大先進(jìn)技術(shù)項目建設(shè)，推動百兆瓦壓縮空氣儲能項目實現(xiàn)驗證示范。
2019年12月30日，工信部發(fā)布了關(guān)于《首臺（套）重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄（2019年版）》的通告，壓縮空氣儲能系統(tǒng)也被列入。要求每套額定功率≥100MW；系統(tǒng)效率≥65%；壽命≥30年。
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產(chǎn)業(yè)鏈：核心裝備壁壘高，鹽穴儲能空間廣
4.1概況
壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)鏈包括：
上游：裝備制造、儲氣庫。其中核心裝備包括壓縮機、換熱器、膨脹機，儲氣庫包括高壓氣罐、低溫儲罐、廢舊礦洞、新建洞穴、鹽穴等多種形式。
中游：儲能系統(tǒng)集成，主要提供技術(shù)支持。
下游：儲能系統(tǒng)安裝，為新能源及傳統(tǒng)電站、電網(wǎng)公司、工商業(yè)企業(yè)等終端用戶提供EPC（工程建設(shè)總承包）業(yè)務(wù)。
4.2 裝備制造環(huán)節(jié)
壓縮空氣儲能的核心裝備包括壓縮機、換熱器、膨脹機：
壓縮機：壓縮機是一種壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的機器，應(yīng)用較為廣泛，儲能用壓縮機比普通的壓縮機流量更大、壓力更高。國內(nèi)制造廠家主要有陜鼓動力（601369.SH）、沈鼓集團等，國外主要有阿特拉斯·科普柯、西門子等。目前，100MW級壓縮機基本可以實現(xiàn)國產(chǎn)化，但難以實現(xiàn)單機300MW級，采用并聯(lián)或串聯(lián)方式來替代。
換熱器：換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，按換熱結(jié)構(gòu)，主要分為管殼式換熱器和板式換熱器。換熱系統(tǒng)的蓄熱溫度和回?zé)釡囟仍礁撸到y(tǒng)的?損失越小，系統(tǒng)的儲能效率也越高。國內(nèi)制造廠家包括哈電汽輪機公司。
膨脹機：膨脹機利用了壓縮氣體膨脹降壓時勢能轉(zhuǎn)化為動能的原理，對于大型壓縮空氣儲能電站，膨脹機一般采用多級膨脹帶中間再熱的結(jié)構(gòu)形式。國內(nèi)制造廠家包括金通靈（300091.SZ）、哈電汽輪機公司、東方汽輪機公司、上海汽輪機廠
現(xiàn)有壓縮空氣儲能項目供應(yīng)商先行，傳統(tǒng)龍頭積極入局。江蘇金壇60 MW壓縮空氣儲能項目的壓縮機供應(yīng)商為沈鼓集團，換熱器供應(yīng)商為哈電汽輪機公司；張北100MW壓縮空氣儲能電站采用中科院研發(fā)的氣-水換熱器。除了已經(jīng)實現(xiàn)供應(yīng)的企業(yè)，不少相近業(yè)務(wù)的企業(yè)也紛紛布局，例如，杭氧股份作為國內(nèi)空分裝置龍頭，具備空氣壓縮機、膨脹機自產(chǎn)能力，年初在投資者互動中披露公司已進(jìn)行壓縮空氣儲能相關(guān)技術(shù)研究。
4.3 儲氣庫環(huán)節(jié)
現(xiàn)有壓縮空氣儲能項目主要采用地下儲氣庫。壓縮空氣儲能儲氣庫包括高壓氣罐、低溫儲罐、廢舊礦洞改造、新建洞穴、鹽穴等多種形式。其中，地上儲氣庫（高壓氣罐和低溫儲罐）目前多處于試驗階段，成本相對較高，現(xiàn)階段在建、已投產(chǎn)項目多采用地下儲氣庫（廢舊礦洞改造、新建洞穴、鹽穴）。
鹽業(yè)企業(yè)積極布局鹽穴儲能。我國地下鹽巖分布范圍廣，埋深由數(shù)十米至1000m不等。與國外相比較，我國鹽巖具有礦層層數(shù)多、單層厚度薄的特點，并且鹽巖中多存在鈣芒硝、硬石膏和泥巖夾層等，需滿足相關(guān)地質(zhì)條件才適合建設(shè)鹽穴地下儲庫。我國鹽業(yè)上市公司中，魯銀投資、蘇鹽井神、雪天鹽業(yè)等均在鹽穴儲能領(lǐng)域有所布局。
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投資建議
5.1 行業(yè)投資建議
未來能源結(jié)構(gòu)中，風(fēng)光等新能源占比將不斷提升，為保證電能供應(yīng)質(zhì)量，電力系統(tǒng)對儲能的需求日益提升，大規(guī)模、長時儲能需求中，壓縮空氣儲能綜合性能領(lǐng)先，隨政策支持釋放及產(chǎn)業(yè)鏈成本下降，裝機規(guī)模有望快速增長，產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)的優(yōu)質(zhì)公司有望受益。建議關(guān)注裝備制造環(huán)節(jié)的陜鼓動力、金通靈、杭氧股份等，以及鹽穴資源領(lǐng)域的魯銀投資、蘇鹽井神、雪天鹽業(yè)等。
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風(fēng)險提示
1） 政策推進(jìn)不及預(yù)期的風(fēng)險：壓縮空氣儲能目前仍需一定的政策支持，若政策支持力度不及預(yù)期，將影響行業(yè)經(jīng)濟性及裝機積極性。
2） 下游需求不及預(yù)期的風(fēng)險：若下游對壓縮空氣儲能需求量不及預(yù)期，將影響行業(yè)出貨及市場規(guī)模。
3） 原材料價格大幅上行的風(fēng)險：若原材料價格大幅上行超預(yù)期，會影響壓縮空氣儲能行業(yè)的整體需求。
