中國儲能網(wǎng)訊：7月底，西安陜鼓動力股份有限公司發(fā)布公告稱，選舉任礦為公司第九屆董事會董事長。此前的7月3日，陜鼓集團召開干部宣布會，任礦被任命為集團黨委書記、董事長。
至此，陜鼓集團引來了一位“80后”掌舵人。
而憑借分布式能源全產(chǎn)業(yè)鏈運營，這家成立已逾57年的老牌國企的盈利質(zhì)量正處于歷史高位。
據(jù)4月17日發(fā)布2024年報，2024年該公司實現(xiàn)營業(yè)總收入102.8 億，同比增長1.3%，實現(xiàn)歸母凈利潤10.4 億元，同比增長2.1%。 其中， 2024年第四季度公司實現(xiàn)營業(yè)總收入29.9億元，同比增長4.0%，環(huán)比增長30.7%，歸母凈利潤3.8億元，同比增長27.6%，環(huán)比增幅高達80.7%。
作為能源領域的觀察者，我們關注的是，讓這家老牌國企“翻紅”的“利器”——壓縮空氣儲能。
實際上，中國在空氣儲能這一賽道上，正以令全球矚目的“加速度”一路疾馳。從年初湖北應城300兆瓦示范工程刷新世界紀錄，到日前蘭石重裝斬獲肥城項目9996萬元大單，數(shù)月內(nèi)，多項重磅成果接連涌現(xiàn)。
實踐證明，空氣儲能正從實驗室走向能源革命的主戰(zhàn)場。
01
所謂壓縮空氣儲能是一種大容量長時間的物理儲能方法。
儲能在本質(zhì)上類似充電寶，而壓縮空氣儲能則可以類比為一種“空氣充電寶”，只不過它充電不靠鋰電池，是被壓縮的高密度空氣。它的外形也不是普通充電寶那樣的“小磚塊”，而是地面儲氣罐，甚至廢棄的礦洞和地下巖穴。
其原理也和“充電寶”類似：用電低谷時，以過剩電能將空氣壓縮“充入”上述儲氣室；用電高峰期，就“放氣”出來，轉(zhuǎn)換成電能。
通俗地說，就像吹一個巨型氣球，儲能過程，就是吹氣球；釋放能量過程，就是打開氣嘴，吹動“風車”旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。
壓縮空氣儲能有很多優(yōu)點，首先是規(guī)模夠大，可用于100兆瓦以上的大型電站建設。其次是壽命長，“儲電”時間可以達到4-10小時，超過鋰電池，系統(tǒng)壽命更是可以達到40年以上。畢竟儲能物質(zhì)是空氣，而空氣不存在磨損、變質(zhì)之類的問題。而從環(huán)保角度來看，其全生命周期實現(xiàn)零污染物排放，徹底解決了電池儲能面臨的重金屬污染難題。
所以，壓縮空氣儲能只需要維護好壓縮、釋放空氣等機械設備。這便導致了其成本低廉，儲存一度電的成本，未來能降到鋰電池的四分之一。
最理想不過的是，它對地理條件要求不挑剔，地面可以用儲氣罐，還可以用地下巖石洞穴、廢棄礦井等儲氣。2024年4月，陜鼓參建的世界首臺（套）300兆瓦級壓氣儲能電站——湖北應城300兆瓦級壓氣儲能電站示范工程首次并網(wǎng)成功，該工程就是以地下鹽洞為容器。而據(jù)中國儲能網(wǎng)的信息，我國符合使用條件的鹽穴資源約有2000多個，閑置率很高。
因為以上優(yōu)點，壓縮空氣儲能與抽水蓄能，均被視為長時儲能的主要方式。據(jù)《2025中國新型儲能行業(yè)發(fā)展白皮書》預測，到2030年空氣儲能裝機占比將突破30%，成為支撐碳達峰、碳中和“3060”目標的主力技術。
不過，壓縮空氣儲能此前面臨較大的普及難題。
早在74年前，就有德國工程師提出了這項技術。隨后，1978年和1991年，德國和美國先后建設了兩座基于壓縮空氣儲能技術的電站。
但這兩個電站都有嚴重缺陷：一是系統(tǒng)效率太低，只有54%，德國電站更低，只有42%，等于存放一度電，就有超過一度電的損耗，是個吃電不眨眼的“黑洞”；二是轉(zhuǎn)回電能的時候，還要燃燒天然氣為空氣加熱，與節(jié)能減排的追求背道而馳。
相形之下，因為我國天然氣比較貴，所以從2004年開始發(fā)展這項技術時，就繞開了“燃燒天然氣”的路徑，發(fā)展出一條不用燒氣的綠色空氣壓縮儲能技術，一舉攻克了困擾全球市場的重大難題。
目前，我國在新型空氣儲能技術領域已處于國際先進水平，從技術研發(fā)到工程示范，均引領全球發(fā)展。
自2018年起，沈鼓集團針對儲能電站用離心壓縮機展開深入鉆研，成功攻克多項關鍵技術難題，并牽頭完成60兆瓦非補燃式空氣儲能電站壓縮機組的研制工作。
此外，沈鼓集團還開發(fā)出儲能系列模型機，優(yōu)化機組氣動設計，研究抗疲勞與轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性計算方法，確保機組使用壽命。
中國科學院工程熱物理研究所同樣取得重大突破，其研發(fā)的河北省張家口國際首套百兆瓦級先進空氣儲能示范項目壓縮機，通過具有CNAS資質(zhì)的第三方測試。該壓縮機最高排氣壓力達100.333巴，變工況范圍為18%-118%，最高效率達87.5%，達到國際領先水平。
在這其中，陜鼓動力則掌握了該領域三大核心技術：壓縮機組技術、膨脹機組技術、儲換熱技術。
陜鼓動力副總經(jīng)理、總工程師劉忠曾表示，陜鼓“軸流+離心”組合機組方案響應了壓縮空氣儲能市場不斷大型化、規(guī)模化、系統(tǒng)效率要求高、經(jīng)濟性高等需求，可持續(xù)助力用戶實現(xiàn)降本、降碳、增盈。
02
實際上，由于技術突破，壓縮空氣儲能單位投建成本正在下降，目前正處在商業(yè)化拐點。
以國內(nèi)建設的示范項目為例，根據(jù)《壓縮空氣儲能技術與發(fā)展前景》，2014年國內(nèi)投運的非補燃壓縮空氣示范項目蕪湖電站裝機量為500KW，投資成本高達60元/W。而到了2021年，國內(nèi)投運的肥城一期電站裝機量達到10MW，投資成本降至10 元/W。去年山東肥城首套300MW先進壓縮空氣儲能國家示范電站，投資成本進一步下降到約5元/W。
據(jù)《中國可再生能源工程造價管理報告2023年度》，利用鹽穴或礦井巷道儲能項目單位造價已降至5.5-6.5元/W，已與大型抽水蓄能電站相當。而相關研究預測，基于鹽穴儲氣/人工硐室的壓縮空氣儲能單瓦造價未來有望分別下降至 4-5 元/5-6 元。
此外，壓氣儲能項目的能量轉(zhuǎn)換效率也已逐步接近抽水蓄能項目。根據(jù)《抽水蓄能電站綜合循環(huán)效率的影響因素》，大多數(shù)抽水蓄能電站的綜合效率在75-80%。
而根據(jù)中國能源報和中儲國能官網(wǎng)，河北張家口100MW、山東肥城300MW、湖北應城300MW等項目的能量轉(zhuǎn)換效率已達到70%或更高。
當前，壓縮空氣儲能項目簽約建設正在井噴。
根據(jù)北極星儲能網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2024 年已簽約壓縮空氣儲能項目6.8GW， 同比增長21%。目前處于設備招采/在建/投運等實際進展的壓縮空氣儲能項目共27個，總規(guī)模6.0GW，處于簽約/可研等前期階段的項目18個，總規(guī)模9.3GW。
中儲國能總經(jīng)理紀律曾表示，壓縮空氣儲能正處于產(chǎn)業(yè)化初期，是典型的投資額較大但長期收益穩(wěn)定的重資產(chǎn)項目，回收周期與火電、水電類似，在10年左右。但由于壓縮空氣儲能電站的建設周期較短，使用壽命卻長達30 年~50年，電站的長期收益還是相當可觀。特別是未來隨著國家及地方的電價政策出臺、產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善、規(guī)模化生產(chǎn)降低成本、效率進一步提升后，壓縮空氣儲能的電站收益及產(chǎn)業(yè)發(fā)展被業(yè)界普遍看好。
據(jù)天風證券預測，2026-2030年間，新增儲能裝機中壓縮空氣儲能的滲透率有望達到23%，預計2030年壓縮空氣儲能累計裝機容量達到43.15GW。
可以預見，伴隨產(chǎn)業(yè)快速推進和技術進一步成熟，項目單位投資有望持續(xù)下降，壓縮空氣儲能有望進一步提升。
