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在新型電力系統中，儲能將成為至關重要的一環，是新能源消納以及電網安全保障必要保障，在發電側、電網側、用電側都會得到廣泛的應用。國內市場，新能源配儲、獨立儲能等落地形式推動儲能需求指數增長。在市場需求爆發以及政策鼓勵的雙重推動下，成熟的抽水蓄能、鋰電儲能呈現爆發性增長，壓縮空氣儲能、液流儲能等新型長時
在新型電力系統中，儲能將成為至關重要的一環，是新能源消納以及電網安全保障必要保障，在發電側、電網側、用電側都會得到廣泛的應用。國內市場，新能源配儲、獨立儲能等落地形式推動儲能需求指數增長。在市場需求爆發以及政策鼓勵的雙重推動下，成熟的抽水蓄能、鋰電儲能呈現爆發性增長，壓縮空氣儲能、液流儲能等新型長時儲能技術也進入了發展快車道。 壓縮空氣儲能，具有規模大、壽命長、建設周期短（12-18個月）、站址布局相對靈活（占地面積100畝以內）等優點，此外各地百兆瓦級壓縮空氣儲能項目相繼落地，讓這種以空氣為能量存儲介質的物理儲能方式，成為頗具發展潛力的新型儲能技術路徑之一。 “空氣充電寶” 以空氣作為能源存儲的介質，被稱為“空氣充電寶”，壓縮空氣儲能是如何工作的呢？ 當電力過剩時，將空氣壓縮儲存到地下儲氣洞穴里（洞穴可以是鹽穴、報廢礦井、儲氣罐、山洞、過期油氣井、新建儲氣井等），將電能轉化為壓縮空氣勢能。當需要用電時，高壓空氣經過加熱，進入膨脹機，變成常壓的空氣，在此過程中帶動發電機發電，空氣壓縮勢能轉化成電能輸出。  壓縮空氣儲能工作原理 壓縮空氣儲能是20世紀50年代發展起來的儲能技術。世界上第一座商用壓縮空氣儲能電站誕生于1978年的德國，它的壓縮空氣儲藏室，在地下600米的鹽穴里。 國內壓縮空氣儲能蓄勢待發 截至2022年9月底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規模50.3GW，裝機規模最大的是抽水蓄能，電化學儲能緊隨其后，新型儲能項目累計裝機規模6663.4MW，其中壓縮空氣儲能在新型儲能中的占比是2.9%，裝機規模約193.24MW。 《“十四五”新型儲能發展實施方案》，將百兆瓦級壓縮空氣儲能技術列入“十四五”新型儲能核心技術裝備攻關重點方向之一。我國壓縮空氣儲能經過十多年的發展，示范項目規模從千瓦級發展到百兆瓦級，到2022年第四季度出出現了吉瓦級壓縮空氣儲能備案項目。 2013年在河北廊坊建設首個兆瓦級示范項目，項目規模1.5MW，系統效率達到了52.1%；2021年10月，貴州畢節壓縮空氣儲能示范項目正式并網發電，項目規模10MW/40MWh，系統額定效率為60.2%；2021年12月。首臺百兆瓦壓縮空氣儲能國家示范項目在河北省張家口落地，項目規模為100MW/400MWh，系統設計效率70.4%；2022年5月，金壇鹽穴壓縮空氣儲能國家試驗示范項目投運，標志著世界首座非補燃壓縮空氣儲能電站正式投入商業運行，項目規模60MW/300MWh，轉換效率達60％。 能源電力說根據公開數據，不完全統計了山東、河南、河北、江蘇、浙江、廣東等12省備案、簽約、在建、投運壓縮空氣儲能項目合計35個；其中25個有公開規模數據，這25個項目合計規模已超8.2GW，壓縮空氣儲能頗有蓄勢待發的發展勢頭。 儲能時長均在4小時以上，其中4h項目9個，6h項目6個，8h項目5個，5h項目4個，10h項目1個。 山東省已出現吉瓦級備案項目，如中電建肥城5×300MW/1800MWh鹽穴壓縮空氣儲能項目、嶧城區1000MW/5000MWh壓縮空氣儲能項目。 根據現階段地面系統的壓力參數，鹽穴壓縮空氣儲能能一般埋深在500-1100m，在有鹽穴的地方可以利用鹽穴，沒有鹽穴的地方依靠人工造穴，地質限制小。從統計的35個壓氣蓄能項目來看，地下儲氣洞穴除了鹽穴，山東滕州曹莊煤礦100MW先進壓縮空氣儲能示范項目、山西基于煤礦巷道壓縮空氣儲能發電系統等多個項目利用廢棄煤礦巷道作為儲氣庫。 在統計的項目中，32個項目已公開項目單位，參與單位眾多。華能集團、國家電投集團、國家能源集團、大唐集團、華電集團、電建集團、中能數科、中儲國能、中鹽集團、蘇鹽集團、豫能控股、浙能集團、巨人能源、啟迪控股、平頂山晟光儲能有限公司、國源時代、河北建投、北京未來鄉村科技發展有限公司、泰捷瑞儲能技術公司等。 壓縮空氣儲能產業鏈已見雛形，從產業鏈參與方來看： 空氣壓縮機、透平膨脹機、蓄熱換熱系統等核心設備制造商：陜鼓動力、金通靈、沈鼓集團、杭氧股份、川空等； 儲氣儲氣洞穴資源方：中鹽集團、蘇鹽集團、雪天鹽業、同煤集團、國源時代煤炭資產管理有限公司等； 項目投資方：五大發電集團（華能集團、國家電投集團、國家能源集團、大唐集團、華電集團等）、電建集團、中能數科；地方投資集團（豫能控股、浙能集團、河北建投等），此外還有巨人能源、啟迪控股、平頂山晟光儲能有限公司、北京未來鄉村科技發展有限公司、泰捷瑞儲能技術公司等。 主要技術提供方：清華大學、中科院熱物理研究所及下屬中儲國能等。 項目建設參與方：中國能建、中國電建等施工單位。 效率與成本 按照時長要求的不同，儲能的應用場景大致可以分為容量型（≥4h）、能量型（約1～2h）、功率型（≤30min）和備用型（≥15min）四類。 容量型儲能（長時儲能）場景包括削峰填谷或離網儲能等，長時儲能技術種類較多，包括抽水蓄能、壓縮空氣、儲熱蓄冷、儲氫以及各類容量型儲能電池（鈉硫電池、液流電池、鉛炭電池、鋰漿料電池等）。 按應場景劃分的儲能類型 壓縮空氣儲能，具有規模大、壽命長、建設周期短、站址布局相對靈活等優點，有望成為抽水蓄能在大規模儲能電站領域的重要補充。效率的提升以及成本的下降，是壓縮空氣儲能商業化發展的基礎。 從目前已建成和在建的項目來看，10兆瓦的系統效率可達60%以，百兆瓦級別以上的系統設計效率可以達到70%，先進壓縮空氣儲能系統效率能夠逼近75%。造價成本上，根據中國科學院熱物理研究所公開數據，100MW的壓縮空氣儲能，初建成本在4000-5000元/千瓦，1000元/千瓦時，度電成本在0.15-0.25元之間。 11月25日，國家能源局就《電力現貨市場基本規則（征求意見稿）》提出推動儲能等新興市場主體參與交易，同時提及各地按照國家要求，結合電力市場發展情況和實際需要，探索建立市場化容量補償機制。壓縮空氣儲能作為新型儲能之一，定價機制還在探索階段，若能與抽水蓄能一樣采取兩部制電價，將進一步提高其經濟性。 未來新型儲能技術發展將朝著低成本、大規模、中長周期、耐受能力強、安全性能高的方向發展，壓縮空氣儲能具備一定的潛力，但邁向商業化的道路上仍存在不少困難，如技術仍有提升空間、標準體系仍待完善、產業鏈暫未成熟、定價機制尚未成型等。 |
