“近日,多家券商研報密集覆蓋壓縮空氣儲能,在技術(shù)不斷革新、電網(wǎng)需求加大、政策支持等多重因素驅(qū)動下,壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)似乎已經(jīng)走到了拐點。
壓縮空氣儲能是什么?
按技術(shù)路線劃分,儲能可分為熱儲能、氫儲能和電儲能三種路線,其中,電儲能可分為電化學(xué)儲能和機(jī)械儲能,電化學(xué)儲能主要有鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等方式,機(jī)械儲能主要有抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等方式。
在所有儲能細(xì)分路線中,抽水儲能占比最大,在國內(nèi)儲能市場占據(jù)主導(dǎo)地位,但抽水儲能缺點也很明顯,抽水儲能對資源依賴程度較高,對地形和水源要求高,并且開發(fā)周期長。
壓縮空氣儲能工作原理較為簡單,主要有兩方面,一是儲存,二是釋放。具體來看,儲存時,電動機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī),將環(huán)境空氣壓縮至高壓狀態(tài),并存入儲氣裝置,電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的內(nèi)能和壓力勢能。釋放時,存儲的壓縮空氣進(jìn)入空氣透平膨脹機(jī)中,膨脹做功發(fā)電,壓縮空氣中蘊(yùn)含的內(nèi)能和壓力勢能,重新轉(zhuǎn)化為電能。
壓縮空氣儲能優(yōu)勢明顯,不受地域限制、成本相對較低,并且容量大、使用周期長,因此壓縮空氣儲能也被業(yè)內(nèi)視為最具發(fā)展?jié)摿Φ膬δ芗夹g(shù)。
目前,壓縮空氣儲能已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段,中國已經(jīng)建成的壓縮空氣儲能項目容量約182.5MW,在規(guī)劃和建設(shè)的項目容量約6.2GW。
根據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測,在保守預(yù)計下,2022-2025年,壓縮空氣儲能在新增儲能裝機(jī)中的滲透率或?qū)⑦_(dá)到10%,新增裝機(jī)6.59GW。到2025年,預(yù)計累計裝機(jī)容量為6.76GW。縱向來看,和2021年相比,預(yù)計能實現(xiàn)數(shù)十倍增長。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速
當(dāng)前,國內(nèi)壓縮空氣儲能產(chǎn)業(yè)正在提速。從存量上看,國內(nèi)已經(jīng)建成壓縮空氣儲能項目7個,總裝機(jī)容量約182.5MW。從增量上看,多家大型企業(yè)在壓縮空氣儲能上都進(jìn)行了布局,比如,華能集團(tuán)、華電集團(tuán)、福能股份(600483)等,因此壓縮空氣儲能的增量規(guī)模較為可觀。
產(chǎn)業(yè)進(jìn)程提速有深層次原因,一方面,其自身的效率和投資成本持續(xù)向好,比如,2021年在張家口投入運營的壓縮空氣儲能示范項目,系統(tǒng)效率已經(jīng)超過70%,與此同時,新建的項目成本已經(jīng)降至5000元/KW。
另一方面,在雙碳的政策導(dǎo)向下,大規(guī)模的新能源并網(wǎng)加大了電網(wǎng)運行的風(fēng)險,因此儲能成為配合電力運營必需的輔助基礎(chǔ)設(shè)施。
此外,在政府部門發(fā)布的多項相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策中,壓縮空氣儲能均得到明確的支持。比如,今年8月,在《加快電力裝備綠色低碳創(chuàng)新發(fā)展行動計劃》中,明確提出要大幅提升電化學(xué)儲能裝備的可靠性,加快壓縮空氣儲能、飛輪儲能裝備的研制,研發(fā)儲能電站消防安全多級保障技術(shù)和裝備。
因此,在多種利好因素下,壓縮空氣儲能有望迎來爆發(fā)式增長。根據(jù)中信建投(601066)研究報告,能用于百兆瓦級及以上的大規(guī)模儲能技術(shù),只有抽水蓄能和壓縮空氣儲能兩種。在這種情況,壓縮空氣儲能也被業(yè)內(nèi)寄予了厚望。
從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看,壓縮空氣儲能上游主要包括空氣壓縮機(jī)、透平膨脹機(jī)、蓄熱換熱系統(tǒng)等設(shè)備,中游為壓縮空氣儲能行業(yè),包括技術(shù)支持和工程建設(shè)等,下游為應(yīng)用市場,接入電網(wǎng)系統(tǒng),起到削峰填谷、電力備用等作用。
未來,伴隨著儲能技術(shù)的不斷進(jìn)步,在效率持續(xù)提升和成本下降的情況下,壓縮空氣儲能的裝機(jī)規(guī)模有望持續(xù)提高。
產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提速
儲能存在多種技術(shù)路線,目前主流技術(shù)路線是抽水蓄能和鋰離子電池儲能。
1.抽水儲能
工作原理:在電力負(fù)荷低谷期,將水從下池水庫抽到上池水庫時,將電能轉(zhuǎn)化成重力勢能儲存起來。截至2021年底,抽水蓄能裝機(jī)量在儲能裝機(jī)總量中占比達(dá)86.3%。
2.壓縮空氣儲能
工作原理:電動機(jī)驅(qū)動壓縮機(jī)將環(huán)境空氣壓縮至高壓狀態(tài),并存入儲氣裝置,電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的內(nèi)能和壓力勢能。到釋放時,存儲的壓縮空氣進(jìn)入空氣透平膨脹機(jī)中,膨脹做功發(fā)電,壓縮空氣中蘊(yùn)含的內(nèi)能和壓力勢能重新轉(zhuǎn)化為電能。截至2021年底,中國壓縮空氣儲能累計裝機(jī)為0.18GW。
3.熔融鹽儲能
工作原理:利用電能加熱熔鹽,需要用電時利用高溫熔鹽與水換熱,產(chǎn)生水蒸氣驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電。截至2021年底,熔融鹽儲能累計裝機(jī)為0.55GW。
4.釩液流電池
工作原理:利用釩氧化物與電極接觸發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),讓化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,通過外接的泵,將儲存在儲罐內(nèi)的釩氧化物電解液運輸至電池堆內(nèi),進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),之后再循環(huán)流動回到儲罐,形成閉合回路,實現(xiàn)充電和放電。截至2021年底,釩液流電池儲能累計裝機(jī)為0.05GW。
5.鐵鉻液流電池
工作原理:和釩液流電池儲能類似,區(qū)別為電解液材料是鐵和鉻,成本比釩低一些。
6.飛輪儲能
工作原理:利用電能加速飛輪,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲存,需要用電時,飛輪帶動發(fā)電機(jī)組,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。截至2021年底,飛輪儲能在中國累計裝機(jī)容量為0.01GW。
原標(biāo)題:今年大火的壓縮空氣儲能行業(yè),迎來拐點時刻?