中國儲能網(wǎng)訊：2024年，壓縮空氣儲能作為一種新型儲能技術(shù)異軍突起，山東、湖北等地的壓縮空氣儲能電站相繼并網(wǎng)發(fā)電，引發(fā)市場關(guān)注。
壓縮空氣儲能被業(yè)內(nèi)形象地稱為“空氣充電寶”。受訪人士對記者表示，壓縮空氣儲能作為一種新型長時儲能技術(shù)，可緩解新能源“隨機性、間歇性、波動性”問題，且具有建設(shè)周期短、規(guī)模大、安全可靠等特點。預(yù)計壓縮空氣儲能在整個儲能體系中的占比有望達(dá)30%左右。
多點開花
2024年年初，國家能源局發(fā)布2024年第1號公告，將“山東省肥城市300MW/1800MWh壓縮空氣儲能示范項目”等56個項目列為新型儲能試點示范項目，涵蓋鋰離子電池儲能、壓縮空氣儲能、液流電池儲能、重力儲能、飛輪儲能等多種技術(shù)路線。其中，壓縮空氣儲能占比達(dá)兩成。
2024年，隨著湖北應(yīng)城300MW/1500MWh壓縮空氣儲能項目及山東肥城300MW/1800MWh壓縮空氣儲能示范項目等相繼并網(wǎng)發(fā)電成功，壓縮空氣儲能步入發(fā)展快車道。“2024年有多個大規(guī)模的壓縮空氣儲能項目建成且并網(wǎng)發(fā)電，新增規(guī)模是之前20年累計裝機規(guī)模的三倍以上。”中儲國能總經(jīng)理紀(jì)律表示。
“充電寶有儲電和發(fā)電兩個功能，壓縮空氣儲能的介質(zhì)是空氣，它也有儲和發(fā)兩個運行狀態(tài)，可以形象類比為‘空氣充電寶’?！奔o(jì)律告訴中國證券報記者。
紀(jì)律介紹稱，壓縮空氣儲能電站的電不是憑空產(chǎn)生的，而是來自電網(wǎng)的電，特別是深夜電網(wǎng)運行低谷時多余的電，或者是風(fēng)能、光伏發(fā)電中產(chǎn)生的棄風(fēng)電、棄光電。首先，通過電動機驅(qū)動壓縮機，將空氣從常壓狀態(tài)壓縮到高壓狀態(tài)，空氣被壓縮后會產(chǎn)生大量熱量，被儲存到儲熱系統(tǒng)中。其次，經(jīng)過壓縮后的高壓空氣會被存儲到儲氣庫或鹽穴、人工罐體等之中。
“而在需要發(fā)電的時候，把高壓空氣釋放，并用儲存的壓縮熱能給空氣先預(yù)熱，升溫之后驅(qū)動透平膨脹機運行，透平膨脹機轉(zhuǎn)動后連接發(fā)電機發(fā)電，放電的過程相當(dāng)于將空氣的壓力能和熱能轉(zhuǎn)化為電能?！奔o(jì)律說。
值得注意的是，壓縮空氣儲能并不是新生事物。記者了解到，早在上世紀(jì)70年代，傳統(tǒng)壓縮空氣儲能在國際上已有發(fā)展。據(jù)悉，傳統(tǒng)壓縮空氣發(fā)電系統(tǒng)在膨脹發(fā)電環(huán)節(jié)需要燃燒天然氣，對化石燃料的依賴性較強。為提升壓縮空氣儲能系統(tǒng)的儲能效率、降低成本，先后出現(xiàn)了蓄熱壓縮空氣儲能、液態(tài)空氣儲能等新型壓縮空氣儲能技術(shù)。
技術(shù)優(yōu)勢突出
記者調(diào)研了解到，壓縮空氣儲能技術(shù)具有長時儲能、低成本，環(huán)保性能優(yōu)越，建設(shè)周期短，安全性能高等特點。
壓縮空氣儲能功率與容量解耦，可滿足4-10小時及以上的長時儲能需求。
“空氣壓縮儲能的儲能介質(zhì)是空氣，其是取之不盡、用之不竭的。在所有儲能技術(shù)中，空氣壓縮儲能成本相對比較低。”紀(jì)律說。
中儲國能市場負(fù)責(zé)人郭少峰表示，當(dāng)前大規(guī)模壓縮空氣儲能全壽命度電成本為0.2元/kWh-0.3元/kWh，產(chǎn)業(yè)化后初始投資成本為800元/kWh-1500元/kWh，基本能夠?qū)?biāo)抽水蓄能。
另外，壓縮空氣儲能電站的使用壽命可達(dá)30年-50年，建設(shè)周期為2年，布局靈活，沒有地理位置限制，不燃燒化石燃料，無污染物排放。
以山東肥城國際首套300MW/1800MWh先進壓縮空氣儲能國家示范電站為例，“該電站具備300MW的發(fā)電功率，能同時給幾十萬戶居民供電，瞬時發(fā)電能力非常強，一次充滿可以發(fā)電180萬度，每小時發(fā)電30萬度，可發(fā)6個小時?！奔o(jì)律告訴記者。
長時儲能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！澳壳?，長時儲能在整個儲能體系中的占比超過60%，而抽水蓄能作為長時儲能的主要形式，2023年年底的占比達(dá)59%。預(yù)計未來壓縮空氣儲能在整個儲能體系中的占比有望達(dá)30%左右。”紀(jì)律說。
上市企業(yè)加快布局
國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，截至2024年底，我國發(fā)電總裝機約33.2億千瓦，發(fā)電量10萬億千瓦時，同比增長5.7%；新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建，累計建成新型儲能超過6000萬千瓦，新型儲能技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，調(diào)度運用能力持續(xù)增強。
隨著新能源發(fā)電量的快速增長，電網(wǎng)對電力靈活性和穩(wěn)定性的要求不斷提升。作為長時儲能技術(shù)之一的壓縮空氣儲能技術(shù)優(yōu)勢顯著。
近期，多家上市公司發(fā)布關(guān)于布局壓縮空氣儲能的新動態(tài)。
中國能建在互動平臺表示，近年來，公司積極布局壓縮空氣儲能項目。云南能投表示，其昆明安寧350MW壓縮空氣儲能項目，目前可行性研究報告已完成評審。中綠電表示，公司在青海的液態(tài)空氣儲能項目采用新一代的壓縮空氣儲能技術(shù)。
陜鼓動力表示，公司持續(xù)開展壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)與提升，完成了高溫材料應(yīng)用技術(shù)等現(xiàn)場驗證及成果推廣，可以提供當(dāng)前儲能領(lǐng)域容量最大的壓縮機組系統(tǒng)解決方案，具備了從中溫到高溫、從小型10MW到大型660MW不同儲能規(guī)模的壓縮空氣儲能核心設(shè)備設(shè)計制造能力。
國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長邊廣琦表示，國家能源局積極引導(dǎo)各地科學(xué)建設(shè)并合理調(diào)用新型儲能，推動新型儲能充分發(fā)揮“超級充電寶”功效，為頂峰時段電力保供貢獻(xiàn)了關(guān)鍵力量。中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟表示，在新的儲能建設(shè)項目中，百兆瓦級和中長時儲能將成常態(tài)。預(yù)計我國在2030年長時儲能裝機規(guī)模將達(dá)約2300萬千瓦，占同期新型儲能裝機總規(guī)模的20%。（李嬡嬡）
