2024年,壓縮空氣儲能作為一種新型儲能技術異軍突起,山東、湖北等地的壓縮空氣儲能電站相繼並網發電,引發市場關注。
壓縮空氣儲能被業內形象地稱為“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,可緩解新能源“隨機性、間歇性、波動性”問題,且具有建設週期短、規模大、安全可靠等特點。預計壓縮空氣儲能在整個儲能體系中的佔比有望達30%左右。
多點開花
2024年年初,國家能源局發佈2024年第1號公告,將“山東省肥城市300MW/1800MWh壓縮空氣儲能示範項目”等56個項目列為新型儲能試點示範項目,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路線。其中,壓縮空氣儲能佔比達兩成。
2024年,隨著湖北應城300MW/1500MWh壓縮空氣儲能項目及山東肥城300MW/1800MWh壓縮空氣儲能示範項目等相繼並網發電成功,壓縮空氣儲能步入發展快車道。“2024年有多個大規模的壓縮空氣儲能項目建成且並網發電,新增規模是之前20年累計裝機規模的三倍以上。”中儲國能總經理紀律表示。
“充電寶有儲電和發電兩個功能,壓縮空氣儲能的介質是空氣,它也有儲和發兩個運作狀態,可以形象類比為‘空氣充電寶’。”紀律告訴中國證券報記者。
紀律介紹稱,壓縮空氣儲能電站的電不是憑空産生的,而是來自電網的電,特別是深夜電網運作低谷時多餘的電,或者是風能、光伏發電中 産生的棄風電、棄光電。首先,通過電動機驅動壓縮機,將空氣從常壓狀態壓縮到高壓狀態,空氣被壓縮後會産生大量熱量,被儲存到儲熱系統中。其次,經過壓縮後的高壓空氣會被存儲到儲氣庫或鹽穴、人工罐體等之中。
“而在需要發電的時候,把高壓空氣釋放,並用儲存的壓縮熱能給空氣先預熱,升溫之後驅動透平膨脹機運作,透平膨脹機轉動後連接發電機發電,放電的過程相當於將空氣的壓力能和熱能轉化為電能。”紀律説。
值得注意的是,壓縮空氣儲能並不是新生事物。記者了解到,早在上世紀70年代,傳統壓縮空氣儲能在國際上已有發展。據悉,傳統壓縮空氣發電系統在膨脹發電環節需要燃燒天然氣,對化石燃料的依賴性較強。為提升壓縮空氣儲能系統的儲能效率、降低成本,先後出現了蓄熱壓縮空氣儲能、液態空氣儲能等新型壓縮空氣儲能技術。
技術優勢突出
記者調研了解到,壓縮空氣儲能技術具有長時儲能、低成本,環保性能優越,建設週期短,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是空氣,其是取之不盡、用之不竭的。在所有儲能技術中,空氣壓縮儲能成本相對比較低。”紀律説。
中儲國能市場負責人郭少峰表示,當前大規模壓縮空氣儲能全壽命度電成本為0.2元/kWh-0.3元/kWh,産業化後初始投資成本為800元/kWh-1500元/kWh,基本能夠對標抽水蓄能。
另外,壓縮空氣儲能電站的使用壽命可達30年-50年,建設週期為2年,佈局靈活,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範電站為例,“該電站具備300MW的發電功率,能同時給幾十萬戶居民供電,暫態發電能力非常強,一次充滿可以發電180萬度,每小時發電30萬度,可發6個小時。”紀律告訴記者。
長時儲能是構建新型電力系統的關鍵環節。“目前,長時儲能在整個儲能體系中的佔比超過60%,而抽水蓄能作為長時儲能的主要形式,2023年年底的佔比達59%。預計未來壓縮空氣儲能在整個儲能體系中的佔比有望達30%左右。”紀律説。
上市企業加快佈局
國家能源局數據顯示,截至2024年底,我國發電總裝機約33.2億千瓦,發電量10萬億千瓦時,同比增長5.7%;新型電力系統加快構建,累計建成新型儲能超過6000萬千瓦,新型儲能技術創新不斷涌現,調度運用能力持續增強。
隨著新能源發電量的快速增長,電網對電力靈活性和穩定性的要求不斷提升。作為長時儲能技術之一的壓縮空氣儲能技術優勢顯著。
近期,多家上市公司發佈關於佈局壓縮空氣儲能的新動態。
中國能建在互動平臺表示,近年來,公司積極佈局壓縮空氣儲能項目。雲南能投表示,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。中綠電錶示,公司在青海的液態空氣儲能項目採用新一代的壓縮空氣儲能技術。
陜鼓動力表示,公司持續開展壓縮空氣儲能技術研發與提升,完成了高溫材料應用技術等現場驗證及成果推廣,可以提供當前儲能領域容量最大的壓縮機組系統解決方案,具備了從中溫到高溫、從小型10MW到大型660MW不同儲能規模的壓縮空氣儲能核心設備設計製造能力。
國家能源局能源節約和科技裝備司副司長邊廣琦表示,國家能源局積極引導各地科學建設併合理調用新型儲能,推動新型儲能充分發揮“超級充電寶”功效,為頂峰時段電力保供貢獻了關鍵力量。中關村儲能産業技術聯盟表示,在新的儲能建設項目中,百兆瓦級和中長時儲能將成常態。預計我國在2030年長時儲能裝機規模將達約2300萬千瓦,佔同期新型儲能裝機總規模的20%。
(責任編輯:譚夢桐)