1.1.1 2024-2028年中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)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(guó)家能源局綜合司發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》，其中提到積極推進(jìn)新型儲(chǔ)能建設(shè)。充分發(fā)揮電化學(xué)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能、熱（冷）儲(chǔ)能等各類(lèi)新型儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)，探索儲(chǔ)能融合發(fā)展新場(chǎng)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(chǔ)能技術(shù)不斷提升

隨著科技的不斷進(jìn)步，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)正在不斷創(chuàng)新和改進(jìn)。首先是壓縮機(jī)技術(shù)的提升，壓縮機(jī)的效率和穩(wěn)定性逐漸得到改善，使得儲(chǔ)氣效果更好。其次是儲(chǔ)氣罐的設(shè)計(jì)優(yōu)化，采用新材料和新結(jié)構(gòu)，提高儲(chǔ)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(chǔ)能系統(tǒng)更加穩(wěn)定和可靠。

目前國(guó)內(nèi)的許多高校和研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始了針對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行研究，取得了一些初步的成果和經(jīng)驗(yàn)。此外在國(guó)內(nèi)一些能源儲(chǔ)存和利用項(xiàng)目中，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)也得到了一定的應(yīng)用。例如，湖南長(zhǎng)沙市的“壓縮空氣儲(chǔ)能電站”已經(jīng)建成并投入使用。未來(lái)，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)也將具備智能化的控制技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的精確控制和優(yōu)化調(diào)度。智能化控制技術(shù)可以提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的靈活性和響應(yīng)速度，更好地適應(yīng)電網(wǎng)需求。

（三）壓縮空氣儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的前景。首先是電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，壓縮空氣儲(chǔ)能可以快速響應(yīng)電力系統(tǒng)的調(diào)峰應(yīng)急需求，當(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)荷突然增加或供電不足時(shí)，能夠迅速釋放儲(chǔ)存的壓縮空氣能量，以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的能量需求，可以很好的用于電力儲(chǔ)備和調(diào)峰，解決可再生能源的波動(dòng)性和間歇性問(wèn)題。其次是城市燃?xì)庀到y(tǒng)領(lǐng)域，壓縮空氣儲(chǔ)能可以幫助城市燃?xì)?/a>系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)的負(fù)荷需求，例如極端天氣條件下的燃?xì)庑枨笤黾印⒐艿拦收系�。通過(guò)儲(chǔ)存壓縮空氣能量，可以迅速釋放儲(chǔ)存的氣體，以滿(mǎn)足燃?xì)庀到y(tǒng)的能量需求。

此外，壓縮空氣儲(chǔ)能還可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、建筑能源管理和能源供應(yīng)等領(lǐng)域。壓縮空氣儲(chǔ)能可以將壓縮空氣中的能量轉(zhuǎn)換成其他形式的能量，例如電能或機(jī)械能，從而為工業(yè)生產(chǎn)提供更多的能量選擇，還可以為工業(yè)生產(chǎn)提供多種能量回收、峰谷平衡、應(yīng)急備用和能量轉(zhuǎn)換等服務(wù)，進(jìn)一步提高工業(yè)生產(chǎn)的能量效率和穩(wěn)定性。

（四）壓縮空氣儲(chǔ)能與新能源結(jié)合

壓縮空氣儲(chǔ)能與新能源結(jié)合是一種重要的應(yīng)用方式，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源的有效儲(chǔ)存和利用，如與風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源相結(jié)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(chǔ)能與新能源結(jié)合的幾種方式。

一是太陽(yáng)能壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)：太陽(yáng)能壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣電力的技術(shù)。太陽(yáng)能可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)將空氣壓縮到儲(chǔ)能罐中，并在需要時(shí)釋放壓縮空氣產(chǎn)生電力。太陽(yáng)能壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)利用太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)，不但可以避免對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。

二是風(fēng)能壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)：風(fēng)能壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為壓縮空氣電力的技術(shù)。當(dāng)風(fēng)能充足時(shí)，可以利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)將電力轉(zhuǎn)化為壓縮空氣，并將壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)能罐中。在需要時(shí)，可以釋放壓縮空氣產(chǎn)生電力。風(fēng)能壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的高效利用，同時(shí)還可以提高風(fēng)電的可靠性。

三是生物氣體壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)：生物氣體壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種將生物氣體轉(zhuǎn)化為壓縮空氣電力的技術(shù)。生物氣體可以通過(guò)生物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)生，例如甲烷等。將生物氣體壓縮到儲(chǔ)能罐中，并在需要時(shí)釋放壓縮空氣產(chǎn)生電力。生物氣體壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物氣體的有效利用，同時(shí)還可以提高能源的可持續(xù)性。

總的來(lái)說(shuō)，壓縮空氣儲(chǔ)能與新能源的結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源的高效利用和儲(chǔ)存，同時(shí)還可以提高能源的可持續(xù)性。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，壓縮空氣儲(chǔ)能與新能源的結(jié)合將會(huì)有得到更廣泛的應(yīng)用。

二、不利因素

（一）壓縮空氣儲(chǔ)能投資成本高

壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的投資成本相比傳統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)較高，主要是因?yàn)閴嚎s空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)備和建設(shè)需要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)較為復(fù)雜，同時(shí)需要建設(shè)大型儲(chǔ)氣罐、壓縮機(jī)、膨脹機(jī)等設(shè)備，這些設(shè)備的成本較高。此外，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)還需要大量的電力支持，因此還需要建設(shè)配套的電力設(shè)施，如變電站、電纜等，這同樣也會(huì)增加投資成本。

（二）壓縮空氣儲(chǔ)能電站選址受限

目前已經(jīng)投產(chǎn)和在建的壓縮空氣儲(chǔ)能電站大多采用鹽穴儲(chǔ)存高壓空氣，鹽穴儲(chǔ)氣具有容量大、壓力高、安全可靠、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，但其仍然存在一定程度上的選址受限問(wèn)題。

目前，我國(guó)大力發(fā)展“沙戈荒”和“深遠(yuǎn)海”大規(guī)模新能源基地建設(shè)，在地理上一般不具備建設(shè)配套鹽穴儲(chǔ)氣壓縮空氣儲(chǔ)能電站的條件。在“沙荒”地區(qū)，壓縮空氣儲(chǔ)能可采用管線(xiàn)鋼或者人工硐室儲(chǔ)氣，但對(duì)于管線(xiàn)鋼技術(shù)路線(xiàn)而言，僅其儲(chǔ)氣系統(tǒng)造價(jià)就高達(dá)5000~6000元/kW，不適合大規(guī)模使用。人工硐室儲(chǔ)氣部分的造價(jià)2000~2500元/kW，未來(lái)還可能進(jìn)一步下降。雖然我國(guó)目前規(guī)劃建設(shè)的人工硐室儲(chǔ)氣壓縮空氣儲(chǔ)能電站較多，但大多數(shù)處于可研階段或者建設(shè)初期，其技術(shù)成熟度、安全性、可靠性有待通過(guò)示范項(xiàng)目進(jìn)行工程驗(yàn)證。在“深遠(yuǎn)海”新能源基地，我國(guó)目前水下柔性壓縮空氣儲(chǔ)能還處于試驗(yàn)項(xiàng)目原理驗(yàn)證階段，距離真正的工程應(yīng)用還有一段的距離。

（三）核心裝備定制化生產(chǎn)導(dǎo)致成本過(guò)高

壓縮機(jī)、透平膨脹機(jī)、換熱設(shè)備是壓縮空氣儲(chǔ)能電站地面系統(tǒng)的核心裝備，其對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能電站的經(jīng)濟(jì)性具有較大的影響。受儲(chǔ)氣條件、接入條件、應(yīng)用場(chǎng)景和投資規(guī)模的影響，目前各壓縮空氣儲(chǔ)能電站的裝機(jī)容量和技術(shù)參數(shù)差異化較為明顯。

以江蘇金壇和三峽化德2個(gè)項(xiàng)目為例，2座電站的裝機(jī)容量均為60MW，金壇電站采用鹽穴作為儲(chǔ)氣庫(kù)，儲(chǔ)氣容積為2.24×105立方米，運(yùn)行壓力為13.2~14.0MPa；化德電站采用人工硐室儲(chǔ)氣，儲(chǔ)氣容積為4×104立方米，運(yùn)行壓力為4~10MPa。

這2個(gè)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)的差異導(dǎo)致壓縮機(jī)、空氣透平這2個(gè)核心裝備的結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)參數(shù)、運(yùn)行模式都有較大的差別，市場(chǎng)上尚未有系列化產(chǎn)品，需要定制化生產(chǎn)，因此導(dǎo)致研發(fā)成本較高。

（四）壓縮空氣儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)不完善

目前壓縮空氣儲(chǔ)能正處于由示范項(xiàng)目向商業(yè)化過(guò)渡的關(guān)鍵階段，壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化的工作也處于起步階段，標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)存在頂層設(shè)計(jì)不足、標(biāo)準(zhǔn)編制與立項(xiàng)系統(tǒng)性不強(qiáng)、關(guān)鍵性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失等問(wèn)題，尚未建立科學(xué)健全的標(biāo)準(zhǔn)體系。標(biāo)準(zhǔn)化工作是壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展的重要支撐，為此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)壓縮空氣儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，積極推進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施落地及其與現(xiàn)有能源電力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的銜接。

1.1.2 2024-2028年中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)

2022年，我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到196.4MW；2023年，我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到237.5MW。

我們預(yù)計(jì)，2024年我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到291.3MW，未來(lái)五年（2024-2028）年均復(fù)合增長(zhǎng)率約為21.27%，2028年將達(dá)到630.0MW。

圖表　中投顧問(wèn)對(duì)2024-2028年中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)

數(shù)據(jù)來(lái)源：中投產(chǎn)業(yè)研究院