近期包括國泰君安、光大、中信等在內(nèi)的多家券商都在推出研報(bào)密集覆蓋長時(shí)儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能。
中信證券認(rèn)為,伴隨新能源并網(wǎng)提速,長時(shí)儲(chǔ)能大有可為。國海證券認(rèn)為,壓縮空氣儲(chǔ)能是當(dāng)前更接近大范圍推廣的長時(shí)儲(chǔ)能形式,商用大年將至。
什么是長時(shí)儲(chǔ)能?
長時(shí)儲(chǔ)能,一般指4小時(shí)以上的儲(chǔ)能技術(shù),可實(shí)現(xiàn)跨天、跨月,乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)的儲(chǔ)能系統(tǒng),以滿足電力系統(tǒng)的長期穩(wěn)定??稍偕茉窗l(fā)電滲透率越高,所需儲(chǔ)能時(shí)長越長。
相較于短時(shí)儲(chǔ)能,長時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可更好地實(shí)現(xiàn)電力平移,將可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的電力轉(zhuǎn)移到電力需求高峰時(shí)段,起到平衡電力系統(tǒng)、規(guī)模化儲(chǔ)存電力的作用。
從分類來說,長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)可分為機(jī)械儲(chǔ)能、儲(chǔ)熱和化學(xué)儲(chǔ)能三大主線。
其中,機(jī)械儲(chǔ)能包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能;儲(chǔ)熱主要為熔鹽儲(chǔ)熱;化學(xué)儲(chǔ)能包括鋰離子電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能以及液流電池儲(chǔ)能。
1)抽水蓄能:當(dāng)前最成熟、最經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù),但儲(chǔ)能設(shè)備選址受限、項(xiàng)目開發(fā)周期較長。
2)壓縮空氣儲(chǔ)能:效率提升下,極具潛力的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。
3)鋰離子電池儲(chǔ)能:當(dāng)前最具代表性、最經(jīng)濟(jì)的化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),但面臨著鋰資源掣肘。
4)鈉離子電池儲(chǔ)能:比鋰電理論成本更低的儲(chǔ)能方式,循環(huán)壽命為當(dāng)前最大劣勢。
5)液流電池儲(chǔ)能:容量與功率模塊分離,適合長時(shí)儲(chǔ)能,但處于產(chǎn)業(yè)化降本初期。
6)熔鹽儲(chǔ)熱:適合大規(guī)模儲(chǔ)熱,但無法作為獨(dú)立儲(chǔ)能電站使用。
中信證券最新研報(bào)指出,政策鼓勵(lì)和技術(shù)進(jìn)步趨勢下,可再生能源的滲透率不斷提升;而新能源滲透率快速提升,疊加其出力的不穩(wěn)定性,推升儲(chǔ)能市場需求,長時(shí)儲(chǔ)能將大有可為。
壓縮空氣儲(chǔ)能有望成主流路線之一
長時(shí)儲(chǔ)能中,咱們今天重點(diǎn)來聊一聊壓縮空氣儲(chǔ)能。
壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)采用壓縮空氣作為儲(chǔ)能載體,是一種以機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)及跨時(shí)間、空間轉(zhuǎn)移和利用的物理儲(chǔ)能技術(shù)。
壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)主要分為儲(chǔ)能和釋能兩個(gè)工作過程。儲(chǔ)能時(shí),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)將環(huán)境空氣壓縮至高壓狀態(tài)并存入儲(chǔ)氣裝置,電能在該過程中轉(zhuǎn)化為壓縮空氣的內(nèi)能和壓力勢能。
釋能時(shí),儲(chǔ)氣裝置中存儲(chǔ)的壓縮空氣進(jìn)入空氣透平膨脹機(jī)中膨脹做功發(fā)電,壓縮空氣中蘊(yùn)含的內(nèi)能和壓力勢能在該過程中重新轉(zhuǎn)化為電能。
壓縮空氣儲(chǔ)能的優(yōu)勢包括:
第一,隨著技術(shù)的進(jìn)步,可通過儲(chǔ)氣罐的形式存儲(chǔ)壓縮氣體,從而擺脫了地理約束,可大規(guī)模上量。
傳統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能需要借助特定的地理?xiàng)l件建造大型儲(chǔ)氣室,如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等,從而大大限制了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,當(dāng)前隨著技術(shù)的進(jìn)步,可以通過建設(shè)大型儲(chǔ)氣罐來進(jìn)行存儲(chǔ)。
第二,單位成本相對較低。設(shè)備成本占系統(tǒng)成本的大部分,存在著隨著大規(guī)模應(yīng)用快速降本的可能。
第三,容量大(已有簽約項(xiàng)目的容量達(dá)1GW/6GWh)、壽命長(可達(dá)30年以上)、建設(shè)周期短(1.5-2年)。
媲美抽水蓄能,商用大年將至
近日,青海能源局印發(fā)《2022年青海省新能源開發(fā)建設(shè)方案》,通知公布了2022年新能源建設(shè)計(jì)劃,明確配套儲(chǔ)能技術(shù)類型的儲(chǔ)能規(guī)劃裝機(jī)量共6.36GWh。其中,壓縮空氣儲(chǔ)能3.04-3.84GWh,占比48%-60%。
國海證券認(rèn)為,相較氫儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液流電池等長時(shí)儲(chǔ)能路線,壓縮空氣儲(chǔ)能從經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)成熟度等方面來看,是更接近大范圍推廣的儲(chǔ)能形式。
當(dāng)前壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率已可達(dá)70%,未來隨著規(guī)模的擴(kuò)大,經(jīng)濟(jì)性有望進(jìn)一步凸顯,商用大年將至。
中信建投也指出,通常而言,能夠用于百兆瓦級(jí)及以上的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)只有抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能兩種方式。
目前抽水蓄能主導(dǎo)國內(nèi)儲(chǔ)能市場,然而抽水蓄能資源依賴性強(qiáng),對地形、水源的要求高,開發(fā)周期長,該技術(shù)的應(yīng)用存在較高的局限性。
因此壓縮空氣儲(chǔ)能被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ奈锢韮?chǔ)能技術(shù),是解決“棄風(fēng)”、“棄光”等新能源消納問題的重要途經(jīng)之一。
據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)預(yù)測,2022-2025年我國新增儲(chǔ)能裝機(jī)中壓縮空氣儲(chǔ)能滲透率或?qū)⑦_(dá)10%,則新增裝機(jī)6.59GW,預(yù)計(jì)2025年累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6.76GW。
相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈及公司
壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)上游包括空氣壓縮機(jī)、透平膨脹機(jī)、蓄熱換熱系統(tǒng)等核心設(shè)備,以及儲(chǔ)氣鹽穴資源等;中游為壓縮空氣儲(chǔ)能行業(yè)。
下游市場,壓縮空氣儲(chǔ)能電站接入電網(wǎng)系統(tǒng),服務(wù)于工業(yè)用電、商業(yè)用電、居民用電等部門,起到調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲(chǔ)能、事故備用等關(guān)鍵作用。
從投資占比來看,壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)大致可分為核心設(shè)備、其他設(shè)備、電氣控制系統(tǒng)、土建及施工等,其中核心設(shè)備主要為空氣壓縮機(jī)與透平膨脹機(jī)。
根據(jù)美國電力研究院研究,其核心設(shè)備支出占比達(dá)到總建設(shè)成本的45.7%,其中空氣壓縮機(jī)支出占比為30.1%,透平膨脹機(jī)占比達(dá)到15.6%。
相關(guān)公司方面,國海證券指出,可關(guān)注壓縮機(jī)廠商陜鼓動(dòng)力、金通靈,膨脹機(jī)廠商?hào)|方電氣、上海電氣和哈爾濱電氣,換熱系統(tǒng)廠商西子潔能等,項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)廠商三維化學(xué),鹽穴資源廠商蘇鹽井神。
原標(biāo)題:空氣儲(chǔ)能:媲美抽水蓄能,商用大年將至?