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據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，中性條件下，2025年我國壓縮空氣儲(chǔ)能裝市場(chǎng)空間將達(dá)到371.80億元，對(duì)應(yīng)在2022年基礎(chǔ)上新增裝機(jī)6.59GW。
市場(chǎng)“錢景”看好，玩家踴躍進(jìn)入。目前，壓縮空氣儲(chǔ)能市場(chǎng)的主要玩家有財(cái)大氣粗的央企，有以技術(shù)立身的民企，誰將在這一大百億級(jí)大市場(chǎng)中引領(lǐng)未來？
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技術(shù)溯源
國內(nèi)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)起步晚但發(fā)展較快，目前國內(nèi)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要來自于中國科學(xué)院工程熱物理研究所、清華大學(xué)、華北電力大學(xué)等。
中儲(chǔ)國能（北京）技術(shù)有限公司成立于2018年，是中國科學(xué)院工程熱物理研究所壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化公司，具備百兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)研發(fā)、設(shè)計(jì)、核心裝備制造、工程實(shí)施，以及電站投資和運(yùn)營全套能力。
中科院工程熱物理研究所是國內(nèi)最早開展壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)，該技術(shù)團(tuán)隊(duì)自2004年開始便在研究員陳海生的帶領(lǐng)下進(jìn)行先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)。
該團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)地突破了傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能的主要技術(shù)瓶頸，攻克了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、關(guān)鍵部件、整機(jī)集成與控制等關(guān)鍵技術(shù)，走過了從千瓦級(jí)到兆瓦級(jí)，再到十兆瓦級(jí)、百兆瓦級(jí)技術(shù)級(jí)別的完整研發(fā)迭代，建成了目前全球唯一具備1-100MW的壓縮空氣儲(chǔ)能部件實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)集成測(cè)試能力的研發(fā)平臺(tái)。
中儲(chǔ)國能總經(jīng)理紀(jì)律稱，其最核心的競(jìng)爭(zhēng)力是開展壓縮空氣儲(chǔ)能的全套核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，具有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，沒有任何技術(shù)受制于人或者依托于外單位，不會(huì)出現(xiàn)卡脖子的問題。
同樣采用中國科學(xué)院工程熱物理研究所壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的還有葛洲壩中科儲(chǔ)能技術(shù)有限公司，該公司成立于2014年，是中國葛洲壩集團(tuán)股份有限公司的控股子公司，在北京擁有研發(fā)，在武漢葛洲壩裝備產(chǎn)業(yè)園建有自己的生產(chǎn)基地。
該公司具有大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能核心技術(shù)和產(chǎn)品，其大股東之一為中國科學(xué)院工程熱物理研究所。
為進(jìn)一步提升壓縮空氣儲(chǔ)能的系統(tǒng)效率，降低成本，近年來不少學(xué)者開展了新型壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)工作。
從2012年開始，清華大學(xué)盧強(qiáng)院士團(tuán)隊(duì)開啟鹽穴儲(chǔ)能項(xiàng)目研究，沿著“非補(bǔ)燃”，即不燒煤、不燒天然氣、實(shí)現(xiàn)零碳排放的工藝路線，探索壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)。
中國華能集團(tuán)有限公司和中國電力國際發(fā)展有限公司此后分別與清華大學(xué)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)合作開發(fā)鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。
其中由中國華能和清華大學(xué)開發(fā)的全球首個(gè)非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能電站已經(jīng)在江蘇金壇并網(wǎng)，盧強(qiáng)、梅生偉團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十年攻關(guān)，提出了基于壓縮熱回饋的非補(bǔ)燃先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，攻克了壓縮、蓄/換熱、大容量?jī)?chǔ)氣、高效膨脹發(fā)電以及儲(chǔ)網(wǎng)控制調(diào)度等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，為“金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國家試驗(yàn)示范項(xiàng)目”的順利實(shí)施奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
同樣是研發(fā)新型壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，華北電力大學(xué)研究重心則是等溫壓縮空氣儲(chǔ)能。
北京嘉泰新能科技有限公司成立于2022年，其背后的華北電力大學(xué)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)是由多位教授組成的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，擁有超過10年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。該公司官網(wǎng)顯示，其等溫水動(dòng)力壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)效率可達(dá)到80%。
在大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)的吸引下，中國能建也憑借其電力工程技術(shù)團(tuán)隊(duì)，自研壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)。
中國能建從2021年開始布局，并于2022年成立中能建數(shù)字科技集團(tuán)有限公司，專注于300兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)攻關(guān)，有效降低單位千瓦造價(jià)、提升系統(tǒng)效率，同時(shí)其儲(chǔ)熱系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)得到進(jìn)一步優(yōu)化。
據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，其儲(chǔ)能系統(tǒng)采用“低熔點(diǎn)熔鹽+高壓熱水儲(chǔ)熱的高溫絕熱壓縮技術(shù)路線”，系統(tǒng)電-電轉(zhuǎn)換效率達(dá)70%(含廠用電)。
另外，數(shù)科集團(tuán)專門成立深地技術(shù)中心，并與中科院巖土力學(xué)研究所合作，對(duì)鹽穴儲(chǔ)氣、人工確室儲(chǔ)氣進(jìn)行了深入研究，針對(duì)不同地區(qū)地下儲(chǔ)氣庫力學(xué)特性，建立了選址工作流程和選址技術(shù)規(guī)范，完成了鹽穴及人工碉室地下儲(chǔ)氣庫初步設(shè)計(jì)方案。
大規(guī)模化是壓縮空氣儲(chǔ)能的發(fā)展方向，是提高效率、降低成本的主要途徑。據(jù)悉，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)模每提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，單位成本下降可達(dá)30%左右。目前，100MW壓縮空氣儲(chǔ)能的單位容量的投資成本約為1000元/kWh，待大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化后有望再降30%以上。因此，在技術(shù)面上，做大壓縮空氣儲(chǔ)能的規(guī)模已成為主要方向。
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資源和市場(chǎng)
壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)展面臨的一個(gè)比較大的限制是儲(chǔ)氣，如果要低成本發(fā)展，大容量的地下儲(chǔ)氣場(chǎng)所必不可少。伴隨壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的逐漸開展，對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)氣資源和地理?xiàng)l件的搶奪，也已拉開帷幕。
相對(duì)于高壓氣罐、低溫儲(chǔ)罐等地上儲(chǔ)氣庫，地下儲(chǔ)氣庫，目前采用較多。鹽礦開采后留下的礦洞，經(jīng)改造后是非常理想的存儲(chǔ)空間，無論從規(guī)模上、以及開發(fā)經(jīng)濟(jì)性上，都具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
2022年11月23日，華能集團(tuán)、國家電投兩大電力央企均以戰(zhàn)略合作、合資公司的形式，與鹽業(yè)集團(tuán)展開合作，其背后的巖穴儲(chǔ)氣資源無疑是兩大電力開發(fā)商最為看重的資源。
中國華能集團(tuán)有限公司與中國鹽業(yè)集團(tuán)有限公司簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，以開發(fā)榆林鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目為契機(jī)，建立長(zhǎng)期合作關(guān)系。在此之前，雙方已在金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目的合作中獲得了成功。
國家電投集團(tuán)旗下的中國電力國際發(fā)展有限公司、雪天鹽業(yè)及清華大學(xué)合資成立中雁清鹽儲(chǔ)能科技有限公司（暫定名）擬成立合資公司，開展壓縮空氣儲(chǔ)能業(yè)務(wù)，并共同打造湖南省首個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目衡陽壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。
與鹽礦企業(yè)合作，顯然是壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目開發(fā)商解決儲(chǔ)氣問題的便捷路徑。
而在搶占市場(chǎng)資源方面，央企中國能建走在了所有玩家的前面。
2022年，中國能建已開工的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目有湖北應(yīng)城300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能示范電站、山東泰安350MW壓縮空氣儲(chǔ)能創(chuàng)新示范電站、甘肅酒泉300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站、遼寧朝陽300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站，共計(jì)1250MW。
進(jìn)入規(guī)劃實(shí)施階段的有甘肅金昌300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站、遼寧鐵嶺300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站等，完成了50余座壓縮空氣儲(chǔ)能電站的選點(diǎn)布局工作。中國能建計(jì)劃首批在全國范圍內(nèi)布局100座壓縮空氣儲(chǔ)能電站。
民企中儲(chǔ)國能憑借其過硬的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，在市場(chǎng)布局上也可圈可點(diǎn)。
目前，該公司1.5MW、10MW系統(tǒng)、100MW系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)已分別以技術(shù)授權(quán)和技術(shù)入股方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)總作價(jià)約18.5億元。1.5MW系統(tǒng)、10MW系統(tǒng)和100MW系統(tǒng)已經(jīng)建成和正在建設(shè)的示范項(xiàng)目包括河北廊坊、貴州畢節(jié)（2套）、江蘇淮安、湖北武漢、河北張家口項(xiàng)目6臺(tái)套，在湖北云應(yīng)、內(nèi)蒙古二連浩特、河南鞏義、河南平頂山、山東肥城、陜西榆林、甘肅玉門、西藏等地列入規(guī)劃的工業(yè)級(jí)項(xiàng)目36臺(tái)套，合同總價(jià)值超過50億元。
▲中儲(chǔ)國能項(xiàng)目展示
有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，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)為6.59GW，預(yù)計(jì)2025年累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到6.76GW，2026-2030年新增儲(chǔ)能裝機(jī)中壓縮空氣儲(chǔ)能的滲透率有望為23%，則新增裝機(jī)量36.39GW，預(yù)計(jì)2030年累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到43.15GW。
可以確定的是，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)已經(jīng)成熟，已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化快速發(fā)展期，市場(chǎng)的快速發(fā)展將帶來更充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，一個(gè)百億級(jí)的市場(chǎng)，目前的玩家數(shù)量顯然還不多，但競(jìng)爭(zhēng)下的市場(chǎng)洗牌也終將上演。在技術(shù)、資源和項(xiàng)目布局上，這些主流玩家們的激烈競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)展開，而未來的市場(chǎng)格局，仍充滿想象空間。
原標(biāo)題： 壓縮空氣儲(chǔ)能：百億級(jí)市場(chǎng)下的競(jìng)逐
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