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中投網2024-05-09 12:02 來源：中投網
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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。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）壓縮空氣儲能技術不斷提升
隨著科技的不斷進步，壓縮空氣儲能技術正在不斷創(chuàng)新和改進。首先是壓縮機技術的提升，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。其次是儲氣罐的設計優(yōu)化，采用新材料和新結構，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。
目前國內的許多高校和研究機構開始了針對壓縮空氣儲能技術進行研究，取得了一些初步的成果和經驗。此外在國內一些能源儲存和利用項目中，壓縮空氣儲能技術也得到了一定的應用。例如，湖南長沙市的“壓縮空氣儲能電站”已經建成并投入使用。未來，隨著智能電網的發(fā)展，壓縮空氣儲能系統(tǒng)也將具備智能化的控制技術，以實現對儲能系統(tǒng)的精確控制和優(yōu)化調度。智能化控制技術可以提高儲能系統(tǒng)的靈活性和響應速度，更好地適應電網需求。
（三）壓縮空氣儲能應用領域廣泛
壓縮空氣儲能技術在應用領域具有廣闊的前景。首先是電力系統(tǒng)中的應用，壓縮空氣儲能可以快速響應電力系統(tǒng)的調峰應急需求，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)領域，壓縮空氣儲能可以幫助城市燃氣系統(tǒng)應對突發(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用于工業(yè)生產、建筑能源管理和能源供應等領域。壓縮空氣儲能可以將壓縮空氣中的能量轉換成其他形式的能量，例如電能或機械能，從而為工業(yè)生產提供更多的能量選擇，還可以為工業(yè)生產提供多種能量回收、峰谷平衡、應急備用和能量轉換等服務，進一步提高工業(yè)生產的能量效率和穩(wěn)定性。
（四）壓縮空氣儲能與新能源結合
壓縮空氣儲能與新能源結合是一種重要的應用方式，可以實現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)是一種將太陽能轉化為壓縮空氣電力的技術。太陽能可以用來驅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)是一種將風能轉化為壓縮空氣電力的技術。當風能充足時，可以利用風力發(fā)電機將電力轉化為壓縮空氣，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生電力。風能壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以實現風能的高效利用，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化為壓縮空氣電力的技術。生物氣體可以通過生物質發(fā)酵產生，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生電力。生物氣體壓縮空氣儲能系統(tǒng)可以實現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合可以實現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。隨著技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，壓縮空氣儲能與新能源的結合將會有得到更廣泛的應用。
二、不利因素
（一）壓縮空氣儲能投資成本高
壓縮空氣儲能技術的投資成本相比傳統(tǒng)的儲能技術較高，主要是因為壓縮空氣儲能系統(tǒng)的設備和建設需要的專業(yè)技術較為復雜，同時需要建設大型儲氣罐、壓縮機、膨脹機等設備，這些設備的成本較高。此外，壓縮空氣儲能技術還需要大量的電力支持，因此還需要建設配套的電力設施，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
目前已經投產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，在地理上一般不具備建設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)劃建設的人工硐室儲氣壓縮空氣儲能電站較多，但大多數處于可研階段或者建設初期，其技術成熟度、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，距離真正的工程應用還有一段的距離。
（三）核心裝備定制化生產導致成本過高
壓縮機、透平膨脹機、換熱設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濟性具有較大的影響。受儲氣條件、接入條件、應用場景和投資規(guī)模的影響，目前各壓縮空氣儲能電站的裝機容量和技術參數差異化較為明顯。
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個項目技術參數的差異導致壓縮機、空氣透平這2個核心裝備的結構形式、技術參數、運行模式都有較大的差別，市場上尚未有系列化產品，需要定制化生產，因此導致研發(fā)成本較高。
（四）壓縮空氣儲能標準體系建設不完善
目前壓縮空氣儲能正處于由示范項目向商業(yè)化過渡的關鍵階段，壓縮空氣儲能領域標準化的工作也處于起步階段，標準體系建設存在頂層設計不足、標準編制與立項系統(tǒng)性不強、關鍵性技術標準缺失等問題，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，積極推進壓縮空氣儲能關鍵標準的實施落地及其與現有能源電力相關標準的銜接。
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）年均復合增長率約為21.27%，2028年將達到630.0MW。
數據來源：中投產業(yè)研究院
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