压缩空气储能崛起!-中国储能网
2024 04/26 16:11:48
来源:能源电力说

压缩空气储能崛起!

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作者:钟懿

  中国储能网讯:近期,人民日报以《压缩空气储能产业规模不断壮大》为题,整版关注压缩空气储能,并重点介绍了山东肥城、湖北应城等示范项目,让这种近两年发展迅速的新型储能技术再度“出圈”,成为公众关注热点。

  作为新型储能之一,压缩空气储能是一种以空气作为能源存储的介质的储能技术,在用电低谷时“充电”,将富余的绿电用压缩机把空气高压密封并存储起来(密封洞穴可以是盐穴、报废矿井、储气罐、山洞、过期油气井、新建储气井等)。在用电高峰时“放电”,将储存的高压空气释放出来,带动发电机发电。

  压缩空气储能电站主要由压缩系统、储换热系统、储气系统、膨胀系统和发电系统等设备组成。

压缩空气储能工作原理

图源:中能建数科

  新型储能是除抽水蓄能外,以电力为主要输出(入)形式的储能技术,储能技术是一组工具性技术。目前储能技术分为机械储能、电化学储能、电磁储能、热储能、氢储能、火电抽汽储能、梯级电站储能等多种技术类型。

现有主要储能技术

现有部分主要储能技术关键参数

  压缩空气储能技术被视为继抽水蓄能之后,又一种极具潜力的大容量、长寿命、长时“超级绿色充电宝”。

  目前压缩空气储能已在削峰填谷、可再生能源并网、电网调频、备用电源等领域有落地应用;国内研发团队已突破了1-300MW级压缩空气储能系统核心关键技术,拥有完全自主知识产权。

  在过去一年里,压缩空气储能关键技术及集成示范发展可圈可点。

  首台300MW级先进压缩空气储能系统宽工况“轴流+离心”串联组合压缩机下线;首台300MW膨胀机研制成功;首台300MW先进压缩空气储能系统阵列化蓄热装置研制成功,该单体容积达8000立方米,蓄热阵列总储热量达8.3TJ。

  张家口国际首套100MW先进压缩空气储能电站有效参与电网迎峰度夏;山东肥城300MW压缩空气储能电站于2023年11月11日受电成功;湖北应城300M/1500MWh压气储能电站示范工程于2024年4月9日并网成功,该项目转换效率达70%;河南信阳等多个压缩空气储能项目启动等。

  此外,大量GWh级项目持续推进,发展势头迅猛。

  据能源电力说不完全统计,截至目前新疆阜康、北京密云、山东肥城、河南叶县、湖北应城等地落地项目容量规模均在GWh级及以上,投建方分别为华能新能源、国家电投、中储国能、中国能建、国网湖北综能等公司。

  压缩空气储能的产业链较为成熟。上游为设备、资源供应,核心设备包括空气压缩机、透平膨胀机、蓄热/换热系统等,核心设备厂家有陕鼓动力、沈鼓集团、金通灵、杭氧股份、川空集团等;此外还需要储气洞穴(如盐穴)资源提供方及资源综合开发利用企业,如中盐集团、江盐集团等。

  我国盐穴资源分布广泛,符合压缩空气储能使用条件的约有两千多个,目前主要用于储存天然气和石油。据悉,如果盘活相关资源,能实现1000万千瓦装机容量的盐穴储能能力,相当于一座特大型城市的用电负荷,将有力促进我国新型电力系统的构建。

压缩空气储能产业链

  中游为压储技术提供及项目投建,其中储能技术的研发与应用参会企业有中能建数、中储国能、中科院、清华大学、佑赛科技等;项目投建方则包括中国能建、中国电建两大能源基建企业以及五大发电集团、地方能源集团等能源项目投资企业。

  压缩空气储能行业已出现了中能建数科、中储国能等创新技术代表企业,中能建数科定位为压气储能领域“研投建营数”一体化企业,为大型能源央企子公司,利用雄厚的财力、工程优势不断攻城略地;而中储国能是国科学院工程热物理研究所百兆瓦级压缩空气储能技术的产业化公司,具备不少典型落地项目,也因创新技术备受资本市场青睐。

  下游则为压缩空气储能应用场景,包括新能源配储、电网侧储能、用户侧储能等,起到削峰填谷、可再生能源并网、电网调频、备用电源等关键作用。

  “新型储能”今年首次被写入政府工作报告;发展新质生产力,聚焦8大新兴产业+9大未来产业,新型储能作为9大未来产业之一,被写入《新产业标准化领航工程实施方案(2023—2035年)》。2023年新型储能发展迅速,国家能源局数据显示,截至2023年底,全国已经建成投运新型储能项目累计装机规模达3139万千瓦/6687万千瓦时,从投资规模来看,“十四五”以来,新增新型储能装机直接推动经济投资超1千亿元,已成为我国经济发展新动能。

  作为发展迅速的新型储能技术之一,接下来,压缩空气储能更多大规模集成示范项目的落地值得关注。

【责任编辑:孟瑾】