壓縮空氣儲能是一種將電能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的動能,在用電低谷時存儲空氣,用電高峰時再釋放發(fā)電的技術(shù)。近年來,這種技術(shù)因其大規(guī)模物理儲能潛力而成為能源領(lǐng)域的研究和投資熱點。目前,該行業(yè)正處于技術(shù)突破與規(guī)?;瘧?yīng)用的關(guān)鍵階段。
中國電建相關(guān)負責(zé)人表示,近兩年壓縮空氣儲能的成本大幅下降,全壽命周期成本已具備與電化學(xué)儲能競爭的優(yōu)勢。在政策和應(yīng)用端的支持下,壓縮空氣儲能的整體性能和經(jīng)濟性持續(xù)提升,行業(yè)正進入新的發(fā)展階段。
在山東省肥城市邊院鎮(zhèn),中國電建正在建設(shè)2×300MW(一期)鹽穴壓縮空氣儲能電站項目。該項目占地221畝,周邊被農(nóng)田環(huán)繞。地下1300米深處有兩個總?cè)萘?0萬立方米的鹽穴,被改造為高壓儲氣庫,并通過埋在地下的輸氣管線與廠區(qū)連接。電網(wǎng)低谷時,電站從電網(wǎng)取電驅(qū)動壓縮系統(tǒng),把空氣壓縮到地下鹽穴,每小時可以消納77萬度電,并儲存壓縮過程中產(chǎn)生的熱量。電網(wǎng)高峰時,再將高壓空氣釋放出來,通過換熱器加熱驅(qū)動發(fā)電機組發(fā)電,實現(xiàn)電力“削峰填谷”與可再生能源消納。
該項目總投資達36.4億元,是當前行業(yè)單井口徑最大、運行壓力最高的示范項目。設(shè)計充電時長8小時,連續(xù)滿功率發(fā)電時長6小時,預(yù)計年平均上網(wǎng)電量11.88億度,可滿足60萬戶家庭全年用電需求,每年節(jié)約標準煤約31萬噸,減排二氧化碳約60萬噸。
肥城市是國內(nèi)最大的井礦鹽生產(chǎn)基地,擁有豐富的廢棄鹽穴資源。這些曾被視為生態(tài)修復(fù)痛點的廢棄鹽穴,憑借獨特的地質(zhì)優(yōu)勢,成為壓縮空氣儲能的理想載體。鹽巖具有良好的蠕變性,能在高壓下自動密封微小裂縫,確保儲氣空間的密封性和穩(wěn)定性。今年8月,該項目的第一口注采井正式開工,預(yù)計2025年底具備機組倒送電條件,2026年6月份實現(xiàn)首臺機組并網(wǎng)發(fā)電。
隨著技術(shù)突破,壓縮空氣儲能行業(yè)迎來投資建設(shè)熱潮。2021年9月,國際首套10MW先進壓縮空氣儲能示范電站在肥城成功并網(wǎng)發(fā)電,標志著該技術(shù)從實驗室走向工程應(yīng)用。此后,國內(nèi)眾多企業(yè)相繼在肥城投資建設(shè)。2025年4月2日,全球最大壓縮空氣儲能電站——山東泰安350兆瓦鹽穴儲能項目正式投運,進一步推動了行業(yè)發(fā)展。
從全國范圍看,壓縮空氣儲能的投資熱度同樣高漲。當前,除使用鹽穴外,主流形式還有地下洞穴、礦洞儲能與地上儲罐儲能。2024年中國新型儲能新增裝機規(guī)模預(yù)計達4237萬千瓦,累計裝機突破7376萬千瓦,其中壓縮空氣儲能市場占比持續(xù)提升。今年以來,內(nèi)蒙古烏蘭察布1050MW/630MWh項目、甘肅酒泉百兆瓦級項目集群等重大工程相繼落地,推動行業(yè)進入“GW級”發(fā)展階段。
目前,中國在壓縮空氣儲能領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率已突破90%,極大降低了系統(tǒng)建設(shè)成本并縮短了交付周期。隨著技術(shù)迭代和工程經(jīng)驗積累,壓縮空氣儲能將在未來幾年內(nèi)成為我國長時儲能領(lǐng)域的重要組成部分,助力構(gòu)建更加清潔、高效、穩(wěn)定的新型電力系統(tǒng)。
壓縮空氣儲能項目的單位投資成本在6000元至7000元/千瓦之間,隨著核心設(shè)備國產(chǎn)化率提升,成本仍有下降空間。根據(jù)規(guī)劃,到2027年,全國新型儲能裝機規(guī)模將突破1.8億千瓦,壓縮空氣儲能作為重要的長時儲能技術(shù)之一,將獲得政策和資金的雙重傾斜。
商業(yè)模式上,容量型、電量型以及電力輔助服務(wù)是當前壓縮空氣儲能電站的主要收益獲取方式。以中國電建肥城項目為例,通過共享儲能租賃、容量補償、調(diào)峰容量市場形成容量型收益,同時通過參與現(xiàn)貨市場或中長期市場賺取電價差,形成電量型收益,還可通過調(diào)峰或者調(diào)頻等輔助服務(wù)來獲得收入。
政策支持方面,山東省率先出臺《關(guān)于支持長時儲能試點應(yīng)用的若干措施》,明確支持儲能項目參與電力現(xiàn)貨市場,通過“低谷充電、高峰放電”賺取峰谷價差。同時規(guī)定,連續(xù)發(fā)電4小時及以上的鹽穴儲能,容量補償標準為鋰電池儲能的2倍,有效提升項目收益。國家發(fā)改委、國家能源局以及各?。▍^(qū))能源局陸續(xù)發(fā)布相關(guān)政策文件,支持長時儲能的發(fā)展。已有超過20個省份出臺了具體實施方案,為行業(yè)發(fā)展注入強勁動力。