2024年，压缩空气储能作为一种新型储能技术异军突起，山东、湖北等地的压缩空气储能电站相继并网发电，引发市场关注。
压缩空气储能被业内形象地称为“空气充电宝”。受访人士对记者表示，压缩空气储能作为一种新型长时储能技术，可缓解新能源“随机性、间歇性、波动性”问题，且具有建设周期短、规模大、安全可靠等特点。预计压缩空气储能在整个储能体系中的占比有望达30%左右。
多点开花
2024年年初，国家能源局发布2024年第1号公告，将“山东省肥城市300MW/1800MWh压缩空气储能示范项目”等56个项目列为新型储能试点示范项目，涵盖锂离子电池储能、压缩空气储能、液流电池储能、重力储能、飞轮储能等多种技术路线。其中，压缩空气储能占比达两成。
2024年，随着湖北应城300MW/1500MWh压缩空气储能项目及山东肥城300MW/1800MWh压缩空气储能示范项目等相继并网发电成功，压缩空气储能步入发展快车道。“2024年有多个大规模的压缩空气储能项目建成且并网发电，新增规模是之前20年累计装机规模的三倍以上。”中储国能总经理纪律表示。
“充电宝有储电和发电两个功能，压缩空气储能的介质是空气，它也有储和发两个运行状态，可以形象类比为‘空气充电宝’。”纪律告诉中国证券报记者。
纪律介绍称，压缩空气储能电站的电不是凭空产生的，而是来自电网的电，特别是深夜电网运行低谷时多余的电，或者是风能、光伏发电中产生的弃风电、弃光电。首先，通过电动机驱动压缩机，将空气从常压状态压缩到高压状态，空气被压缩后会产生大量热量，被储存到储热系统中。其次，经过压缩后的高压空气会被存储到储气库或盐穴、人工罐体等之中。
“而在需要发电的时候，把高压空气释放，并用储存的压缩热能给空气先预热，升温之后驱动透平膨胀机运行，透平膨胀机转动后连接发电机发电，放电的过程相当于将空气的压力能和热能转化为电能。”纪律说。
值得注意的是，压缩空气储能并不是新生事物。记者了解到，早在上世纪70年代，传统压缩空气储能在国际上已有发展。据悉，传统压缩空气发电系统在膨胀发电环节需要燃烧天然气，对化石燃料的依赖性较强。为提升压缩空气储能系统的储能效率、降低成本，先后出现了蓄热压缩空气储能、液态空气储能等新型压缩空气储能技术。
技术优势突出
记者调研了解到，压缩空气储能技术具有长时储能、低成本，环保性能优越，建设周期短，安全性能高等特点。
压缩空气储能功率与容量解耦，可满足4-10小时及以上的长时储能需求。
“空气压缩储能的储能介质是空气，其是取之不尽、用之不竭的。在所有储能技术中，空气压缩储能成本相对比较低。”纪律说。
中储国能市场负责人郭少峰表示，当前大规模压缩空气储能全寿命度电成本为0.2元/kWh-0.3元/kWh，产业化后初始投资成本为800元/kWh-1500元/kWh，基本能够对标抽水蓄能。
另外，压缩空气储能电站的使用寿命可达30年-50年，建设周期为2年，布局灵活，没有地理位置限制，不燃烧化石燃料，无污染物排放。
以山东肥城国际首套300MW/1800MWh先进压缩空气储能国家示范电站为例，“该电站具备300MW的发电功率，能同时给几十万户居民供电，瞬时发电能力非常强，一次充满可以发电180万度，每小时发电30万度，可发6个小时。”纪律告诉记者。
长时储能是构建新型电力系统的关键环节。“目前，长时储能在整个储能体系中的占比超过60%，而抽水蓄能作为长时储能的主要形式，2023年年底的占比达59%。预计未来压缩空气储能在整个储能体系中的占比有望达30%左右。”纪律说。
上市企业加快布局
国家能源局数据显示，截至2024年底，我国发电总装机约33.2亿千瓦，发电量10万亿千瓦时，同比增长5.7%；新型电力系统加快构建，累计建成新型储能超过6000万千瓦，新型储能技术创新不断涌现，调度运用能力持续增强。
随着新能源发电量的快速增长，电网对电力灵活性和稳定性的要求不断提升。作为长时储能技术之一的压缩空气储能技术优势显著。
近期，多家上市公司发布关于布局压缩空气储能的新动态。
中国能建在互动平台表示，近年来，公司积极布局压缩空气储能项目。云南能投表示，其昆明安宁350MW压缩空气储能项目，目前可行性研究报告已完成评审。中绿电表示，公司在青海的液态空气储能项目采用新一代的压缩空气储能技术。
陕鼓动力表示，公司持续开展压缩空气储能技术研发与提升，完成了高温材料应用技术等现场验证及成果推广，可以提供当前储能领域容量最大的压缩机组系统解决方案，具备了从中温到高温、从小型10MW到大型660MW不同储能规模的压缩空气储能核心设备设计制造能力。
国家能源局能源节约和科技装备司副司长边广琦表示，国家能源局积极引导各地科学建设并合理调用新型储能，推动新型储能充分发挥“超级充电宝”功效，为顶峰时段电力保供贡献了关键力量。中关村储能产业技术联盟表示，在新的储能建设项目中，百兆瓦级和中长时储能将成常态。预计我国在2030年长时储能装机规模将达约2300万千瓦，占同期新型储能装机总规模的20%。
