中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：7月底，西安陜鼓動(dòng)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(huì)董事長(zhǎng)。此前的7月3日，陜鼓集團(tuán)召開(kāi)干部宣布會(huì)，任礦被任命為集團(tuán)黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)。
至此，陜鼓集團(tuán)引來(lái)了一位“80后”掌舵人。
而憑借分布式能源全產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營(yíng)，這家成立已逾57年的老牌國(guó)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(bào)，2024年該公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入102.8 億，同比增長(zhǎng)1.3%，實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤(rùn)10.4 億元，同比增長(zhǎng)2.1%。 其中， 2024年第四季度公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入29.9億元，同比增長(zhǎng)4.0%，環(huán)比增長(zhǎng)30.7%，歸母凈利潤(rùn)3.8億元，同比增長(zhǎng)27.6%，環(huán)比增幅高達(dá)80.7%。
作為能源領(lǐng)域的觀察者，我們關(guān)注的是，讓這家老牌國(guó)企“翻紅”的“利器”——壓縮空氣儲(chǔ)能。
實(shí)際上，中國(guó)在空氣儲(chǔ)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(yīng)城300兆瓦示范工程刷新世界紀(jì)錄，到日前蘭石重裝斬獲肥城項(xiàng)目9996萬(wàn)元大單，數(shù)月內(nèi)，多項(xiàng)重磅成果接連涌現(xiàn)。
實(shí)踐證明，空氣儲(chǔ)能正從實(shí)驗(yàn)室走向能源革命的主戰(zhàn)場(chǎng)。
01
所謂壓縮空氣儲(chǔ)能是一種大容量長(zhǎng)時(shí)間的物理儲(chǔ)能方法。
儲(chǔ)能在本質(zhì)上類似充電寶，而壓縮空氣儲(chǔ)能則可以類比為一種“空氣充電寶”，只不過(guò)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(chǔ)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(shí)，以過(guò)剩電能將空氣壓縮“充入”上述儲(chǔ)氣室；用電高峰期，就“放氣”出來(lái)，轉(zhuǎn)換成電能。
通俗地說(shuō)，就像吹一個(gè)巨型氣球，儲(chǔ)能過(guò)程，就是吹氣球；釋放能量過(guò)程，就是打開(kāi)氣嘴，吹動(dòng)“風(fēng)車(chē)”旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
壓縮空氣儲(chǔ)能有很多優(yōu)點(diǎn)，首先是規(guī)模夠大，可用于100兆瓦以上的大型電站建設(shè)。其次是壽命長(zhǎng)，“儲(chǔ)電”時(shí)間可以達(dá)到4-10小時(shí)，超過(guò)鋰電池，系統(tǒng)壽命更是可以達(dá)到40年以上。畢竟儲(chǔ)能物質(zhì)是空氣，而空氣不存在磨損、變質(zhì)之類的問(wèn)題。而從環(huán)保角度來(lái)看，其全生命周期實(shí)現(xiàn)零污染物排放，徹底解決了電池儲(chǔ)能面臨的重金屬污染難題。
所以，壓縮空氣儲(chǔ)能只需要維護(hù)好壓縮、釋放空氣等機(jī)械設(shè)備。這便導(dǎo)致了其成本低廉，儲(chǔ)存一度電的成本，未來(lái)能降到鋰電池的四分之一。
最理想不過(guò)的是，它對(duì)地理?xiàng)l件要求不挑剔，地面可以用儲(chǔ)氣罐，還可以用地下巖石洞穴、廢棄礦井等儲(chǔ)氣。2024年4月，陜鼓參建的世界首臺(tái)（套）300兆瓦級(jí)壓氣儲(chǔ)能電站——湖北應(yīng)城300兆瓦級(jí)壓氣儲(chǔ)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(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)的信息，我國(guó)符合使用條件的鹽穴資源約有2000多個(gè)，閑置率很高。
因?yàn)橐陨蟽?yōu)點(diǎn)，壓縮空氣儲(chǔ)能與抽水蓄能，均被視為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的主要方式。據(jù)《2025中國(guó)新型儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》預(yù)測(cè)，到2030年空氣儲(chǔ)能裝機(jī)占比將突破30%，成為支撐碳達(dá)峰、碳中和“3060”目標(biāo)的主力技術(shù)。
不過(guò)，壓縮空氣儲(chǔ)能此前面臨較大的普及難題。
早在74年前，就有德國(guó)工程師提出了這項(xiàng)技術(shù)。隨后，1978年和1991年，德國(guó)和美國(guó)先后建設(shè)了兩座基于壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的電站。
但這兩個(gè)電站都有嚴(yán)重缺陷：一是系統(tǒng)效率太低，只有54%，德國(guó)電站更低，只有42%，等于存放一度電，就有超過(guò)一度電的損耗，是個(gè)吃電不眨眼的“黑洞”；二是轉(zhuǎn)回電能的時(shí)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?yàn)槲覈?guó)天然氣比較貴，所以從2004年開(kāi)始發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，就繞開(kāi)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(chǔ)能技術(shù)，一舉攻克了困擾全球市場(chǎng)的重大難題。
目前，我國(guó)在新型空氣儲(chǔ)能技術(shù)領(lǐng)域已處于國(guó)際先進(jìn)水平，從技術(shù)研發(fā)到工程示范，均引領(lǐng)全球發(fā)展。
自2018年起，沈鼓集團(tuán)針對(duì)儲(chǔ)能電站用離心壓縮機(jī)展開(kāi)深入鉆研，成功攻克多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題，并牽頭完成60兆瓦非補(bǔ)燃式空氣儲(chǔ)能電站壓縮機(jī)組的研制工作。
此外，沈鼓集團(tuán)還開(kāi)發(fā)出儲(chǔ)能系列模型機(jī)，優(yōu)化機(jī)組氣動(dòng)設(shè)計(jì)，研究抗疲勞與轉(zhuǎn)子穩(wěn)定性計(jì)算方法，確保機(jī)組使用壽命。
中國(guó)科學(xué)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(guó)際首套百兆瓦級(jí)先進(jìn)空氣儲(chǔ)能示范項(xiàng)目壓縮機(jī)，通過(guò)具有CNAS資質(zhì)的第三方測(cè)試。該壓縮機(jī)最高排氣壓力達(dá)100.333巴，變工況范圍為18%-118%，最高效率達(dá)87.5%，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
在這其中，陜鼓動(dòng)力則掌握了該領(lǐng)域三大核心技術(shù)：壓縮機(jī)組技術(shù)、膨脹機(jī)組技術(shù)、儲(chǔ)換熱技術(shù)。
陜鼓動(dòng)力副總經(jīng)理、總工程師劉忠曾表示，陜鼓“軸流+離心”組合機(jī)組方案響應(yīng)了壓縮空氣儲(chǔ)能市場(chǎng)不斷大型化、規(guī)模化、系統(tǒng)效率要求高、經(jīng)濟(jì)性高等需求，可持續(xù)助力用戶實(shí)現(xiàn)降本、降碳、增盈。
02
實(shí)際上，由于技術(shù)突破，壓縮空氣儲(chǔ)能單位投建成本正在下降，目前正處在商業(yè)化拐點(diǎn)。
以國(guó)內(nèi)建設(shè)的示范項(xiàng)目為例，根據(jù)《壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)與發(fā)展前景》，2014年國(guó)內(nèi)投運(yùn)的非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣示范項(xiàng)目蕪湖電站裝機(jī)量為500KW，投資成本高達(dá)60元/W。而到了2021年，國(guó)內(nèi)投運(yùn)的肥城一期電站裝機(jī)量達(dá)到10MW，投資成本降至10 元/W。去年山東肥城首套300MW先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家示范電站，投資成本進(jìn)一步下降到約5元/W。
據(jù)《中國(guó)可再生能源工程造價(jià)管理報(bào)告2023年度》，利用鹽穴或礦井巷道儲(chǔ)能項(xiàng)目單位造價(jià)已降至5.5-6.5元/W，已與大型抽水蓄能電站相當(dāng)。而相關(guān)研究預(yù)測(cè)，基于鹽穴儲(chǔ)氣/人工硐室的壓縮空氣儲(chǔ)能單瓦造價(jià)未來(lái)有望分別下降至 4-5 元/5-6 元。
此外，壓氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的能量轉(zhuǎn)換效率也已逐步接近抽水蓄能項(xiàng)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(guó)能源報(bào)和中儲(chǔ)國(guó)能官網(wǎng)，河北張家口100MW、山東肥城300MW、湖北應(yīng)城300MW等項(xiàng)目的能量轉(zhuǎn)換效率已達(dá)到70%或更高。
當(dāng)前，壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目簽約建設(shè)正在井噴。
根據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，2024 年已簽約壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目6.8GW， 同比增長(zhǎng)21%。目前處于設(shè)備招采/在建/投運(yùn)等實(shí)際進(jìn)展的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目共27個(gè)，總規(guī)模6.0GW，處于簽約/可研等前期階段的項(xiàng)目18個(gè)，總規(guī)模9.3GW。
中儲(chǔ)國(guó)能總經(jīng)理紀(jì)律曾表示，壓縮空氣儲(chǔ)能正處于產(chǎn)業(yè)化初期，是典型的投資額較大但長(zhǎng)期收益穩(wěn)定的重資產(chǎn)項(xiàng)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(chǔ)能電站的建設(shè)周期較短，使用壽命卻長(zhǎng)達(dá)30 年~50年，電站的長(zhǎng)期收益還是相當(dāng)可觀。特別是未來(lái)隨著國(guó)家及地方的電價(jià)政策出臺(tái)、產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善、規(guī)模化生產(chǎn)降低成本、效率進(jìn)一步提升后，壓縮空氣儲(chǔ)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(fēng)證券預(yù)測(cè)，2026-2030年間，新增儲(chǔ)能裝機(jī)中壓縮空氣儲(chǔ)能的滲透率有望達(dá)到23%，預(yù)計(jì)2030年壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到43.15GW。
可以預(yù)見(jiàn)，伴隨產(chǎn)業(yè)快速推進(jìn)和技術(shù)進(jìn)一步成熟，項(xiàng)目單位投資有望持續(xù)下降，壓縮空氣儲(chǔ)能有望進(jìn)一步提升。
