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中投網(wǎng)2024-05-09 12:02 來源：中投網(wǎng)
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1.1.1 2024-2028年中國壓縮空氣儲能行業(yè)影響因素分析
一、有利因素
（一）政策利好
2023年4月24日，國家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于加強新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導意見》，其中提到積極推進新型儲能建設(shè)。充分發(fā)揮電化學儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、氫儲能、熱（冷）儲能等各類新型儲能的優(yōu)勢，探索儲能融合發(fā)展新場景，提升電力系統(tǒng)安全保障水平和系統(tǒng)綜合效率。
（二）壓縮空氣儲能技術(shù)不斷提升
隨著科技的不斷進步，壓縮空氣儲能技術(shù)正在不斷創(chuàng)新和改進。首先是壓縮機技術(shù)的提升，壓縮機的效率和穩(wěn)定性逐漸得到改善，使得儲氣效果更好。其次是儲氣罐的設(shè)計優(yōu)化，采用新材料和新結(jié)構(gòu)，提高儲氣罐的壓力容納能力和安全性。此外，控制系統(tǒng)的智能化程度也在不斷提高，使得壓縮空氣儲能系統(tǒng)更加穩(wěn)定和可靠。
目前國內(nèi)的許多高校和研究機構(gòu)開始了針對壓縮空氣儲能技術(shù)進行研究，取得了一些初步的成果和經(jīng)驗。此外在國內(nèi)一些能源儲存和利用項目中，壓縮空氣儲能技術(shù)也得到了一定的應(yīng)用。例如，湖南長沙市的“壓縮空氣儲能電站”已經(jīng)建成并投入使用。未來，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，壓縮空氣儲能系統(tǒng)也將具備智能化的控制技術(shù)，以實現(xiàn)對儲能系統(tǒng)的精確控制和優(yōu)化調(diào)度。智能化控制技術(shù)可以提高儲能系統(tǒng)的靈活性和響應(yīng)速度，更好地適應(yīng)電網(wǎng)需求。
（三）壓縮空氣儲能應(yīng)用領(lǐng)域廣泛
壓縮空氣儲能技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的前景。首先是電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，壓縮空氣儲能可以快速響應(yīng)電力系統(tǒng)的調(diào)峰應(yīng)急需求，當電力系統(tǒng)負荷突然增加或供電不足時，能夠迅速釋放儲存的壓縮空氣能量，以滿足電力系統(tǒng)的能量需求，可以很好的用于電力儲備和調(diào)峰，解決可再生能源的波動性和間歇性問題。其次是城市燃氣系統(tǒng)領(lǐng)域，壓縮空氣儲能可以幫助城市燃氣系統(tǒng)應(yīng)對突發(fā)的負荷需求，例如極端天氣條件下的燃氣需求增加、管道故障等。通過儲存壓縮空氣能量，可以迅速釋放儲存的氣體，以滿足燃氣系統(tǒng)的能量需求。
此外，壓縮空氣儲能還可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、建筑能源管理和能源供應(yīng)等領(lǐng)域。壓縮空氣儲能可以將壓縮空氣中的能量轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，例如電能或機械能，從而為工業(yè)生產(chǎn)提供更多的能量選擇，還可以為工業(yè)生產(chǎn)提供多種能量回收、峰谷平衡、應(yīng)急備用和能量轉(zhuǎn)換等服務(wù)，進一步提高工業(yè)生產(chǎn)的能量效率和穩(wěn)定性。
（四）壓縮空氣儲能與新能源結(jié)合
壓縮空氣儲能與新能源結(jié)合是一種重要的應(yīng)用方式，可以實現(xiàn)對新能源的有效儲存和利用，如與風力發(fā)電、太陽能發(fā)電等可再生能源相結(jié)合，以提高能源利用效率和可再生能源的可靠性。以下是壓縮空氣儲能與新能源結(jié)合的幾種方式。
一是太陽能壓縮空氣儲能系統(tǒng)：太陽能壓縮空氣儲能系統(tǒng)是一種將太陽能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣電力的技術(shù)。太陽能可以用來驅(qū)動壓縮機將空氣壓縮到儲能罐中，并在需要時釋放壓縮空氣產(chǎn)生電力。太陽能壓縮空氣儲能系統(tǒng)利用太陽能的優(yōu)點，不但可以避免對環(huán)境的污染，同時還可以實現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。
二是風能壓縮空氣儲能系統(tǒng)：風能壓縮空氣儲能系統(tǒng)是一種將風能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣電力的技術(shù)。當風能充足時，可以利用風力發(fā)電機將電力轉(zhuǎn)化為壓縮空氣，并將壓縮空氣存儲在儲能罐中。在需要時，可以釋放壓縮空氣產(chǎn)生電力。風能壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)風能的高效利用，同時還可以提高風電的可靠性。
三是生物氣體壓縮空氣儲能系統(tǒng)：生物氣體壓縮空氣儲能系統(tǒng)是一種將生物氣體轉(zhuǎn)化為壓縮空氣電力的技術(shù)。生物氣體可以通過生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生，例如甲烷等。將生物氣體壓縮到儲能罐中，并在需要時釋放壓縮空氣產(chǎn)生電力。生物氣體壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以實現(xiàn)對生物氣體的有效利用，同時還可以提高能源的可持續(xù)性。
總的來說，壓縮空氣儲能與新能源的結(jié)合可以實現(xiàn)對新能源的高效利用和儲存，同時還可以提高能源的可持續(xù)性。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，壓縮空氣儲能與新能源的結(jié)合將會有得到更廣泛的應(yīng)用。
二、不利因素
（一）壓縮空氣儲能投資成本高
壓縮空氣儲能技術(shù)的投資成本相比傳統(tǒng)的儲能技術(shù)較高，主要是因為壓縮空氣儲能系統(tǒng)的設(shè)備和建設(shè)需要的專業(yè)技術(shù)較為復(fù)雜，同時需要建設(shè)大型儲氣罐、壓縮機、膨脹機等設(shè)備，這些設(shè)備的成本較高。此外，壓縮空氣儲能技術(shù)還需要大量的電力支持，因此還需要建設(shè)配套的電力設(shè)施，如變電站、電纜等，這同樣也會增加投資成本。
（二）壓縮空氣儲能電站選址受限
目前已經(jīng)投產(chǎn)和在建的壓縮空氣儲能電站大多采用鹽穴儲存高壓空氣，鹽穴儲氣具有容量大、壓力高、安全可靠、經(jīng)濟性好等優(yōu)點，但其仍然存在一定程度上的選址受限問題。
目前，我國大力發(fā)展“沙戈荒”和“深遠海”大規(guī)模新能源基地建設(shè)，在地理上一般不具備建設(shè)配套鹽穴儲氣壓縮空氣儲能電站的條件。在“沙荒”地區(qū)，壓縮空氣儲能可采用管線鋼或者人工硐室儲氣，但對于管線鋼技術(shù)路線而言，僅其儲氣系統(tǒng)造價就高達5000~6000元/kW，不適合大規(guī)模使用。人工硐室儲氣部分的造價2000~2500元/kW，未來還可能進一步下降。雖然我國目前規(guī)劃建設(shè)的人工硐室儲氣壓縮空氣儲能電站較多，但大多數(shù)處于可研階段或者建設(shè)初期，其技術(shù)成熟度、安全性、可靠性有待通過示范項目進行工程驗證。在“深遠海”新能源基地，我國目前水下柔性壓縮空氣儲能還處于試驗項目原理驗證階段，距離真正的工程應(yīng)用還有一段的距離。
（三）核心裝備定制化生產(chǎn)導致成本過高
壓縮機、透平膨脹機、換熱設(shè)備是壓縮空氣儲能電站地面系統(tǒng)的核心裝備，其對壓縮空氣儲能電站的經(jīng)濟性具有較大的影響。受儲氣條件、接入條件、應(yīng)用場景和投資規(guī)模的影響，目前各壓縮空氣儲能電站的裝機容量和技術(shù)參數(shù)差異化較為明顯。
以江蘇金壇和三峽化德2個項目為例，2座電站的裝機容量均為60MW，金壇電站采用鹽穴作為儲氣庫，儲氣容積為2.24×105立方米，運行壓力為13.2~14.0MPa；化德電站采用人工硐室儲氣，儲氣容積為4×104立方米，運行壓力為4~10MPa。
這2個項目技術(shù)參數(shù)的差異導致壓縮機、空氣透平這2個核心裝備的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)參數(shù)、運行模式都有較大的差別，市場上尚未有系列化產(chǎn)品，需要定制化生產(chǎn)，因此導致研發(fā)成本較高。
（四）壓縮空氣儲能標準體系建設(shè)不完善
目前壓縮空氣儲能正處于由示范項目向商業(yè)化過渡的關(guān)鍵階段，壓縮空氣儲能領(lǐng)域標準化的工作也處于起步階段，標準體系建設(shè)存在頂層設(shè)計不足、標準編制與立項系統(tǒng)性不強、關(guān)鍵性技術(shù)標準缺失等問題，尚未建立科學健全的標準體系。標準化工作是壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的重要支撐，為此，需要進一步加強壓縮空氣儲能標準體系建設(shè)，積極推進壓縮空氣儲能關(guān)鍵標準的實施落地及其與現(xiàn)有能源電力相關(guān)標準的銜接。
2022年，我國壓縮空氣儲能累計裝機規(guī)模達到196.4MW；2023年，我國壓縮空氣儲能累計裝機規(guī)模達到237.5MW。
我們預(yù)計，2024年我國壓縮空氣儲能累計裝機規(guī)模將達到291.3MW，未來五年（2024-2028）年均復(fù)合增長率約為21.27%，2028年將達到630.0MW。
數(shù)據(jù)來源：中投產(chǎn)業(yè)研究院
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