中国储能网讯:由中国化学与物理电源行业协会主办,中国化学与物理电源行业协会储能应用分会和中国储能网联合承办的第十四届中国国际储能大会暨展览会于2024年3月10在杭州国际博览中心盛大开幕,大会主题为“共建储能生态链,共创储能新发展”。
大会重磅发布《2024年中国新型储能产业发展白皮书》《2024中国共享储能发展研究报告》《2024中国压缩空气储能产业发展白皮书》《2024新型储能典型应用与发展趋势分析报告》等重大研究成果。
其中,《2024中国压缩空气储能产业发展白皮书》(以下简称白皮书)由中国化学与物理电源行业协会主编,中国化学与物理电源行业协会储能应用分会课题组编写,中国化学与物理电源行业协会能能应用分会专家委员会提供学术支持。
《白皮书》分市场篇(全球、中国)、政策篇(全球、中国)、标准篇(国际、中国)、技术经济篇、安全篇、典型案例篇、细分领域篇、总结与展望十个章节全面分析了国内外压缩空气储能产业发展状况,面临的机遇与挑战。
在市场篇章节,《白皮书》指出,2023 年全球压缩空气储能累计装机约为 2527.3MW。截至 2023 年底,国外已投运的压缩空气储能项目共 16 个,累计装机约 2344.8MW;国内已投运的压缩空气储能项目共 7 个,累计装机约182.5MW。
压缩空气储能分为传统与新型两大技术路线,其中新型压缩空气储能包括绝热式压缩空气、蓄热式压缩空气、等温式压缩空气、液态空气储能、超临界压缩空气储能和先进压缩空气储能等。
2023 年全球压缩空气储能累计装机中,传统压缩空气储能装机量约为 1,522MW,占比约为60.2%;新型压缩空气储能装机量约为 1,005MW,占比约为 39.8%。
新型压缩空气储能中,先进压缩空气储能装机量约为 887MW,占全部压缩空气储能的比例约为35.1%;液态空气储能装机量约为 113MW, 占全部压缩空气储能的比例约为 4.5%;蓄热式、等温式和超临界压缩空气储能装机量依次为 2MW、1.5MW 和 1.5MW。
分区域来看,2023 年全球压缩空气储能累计装机中,美国累计装机量排名第一,约为 1,164MW,占比为46.0%;中国排名第五,累计装机量约为 182.5MW,占比为 7.2%。
目前,国内已并网的 7 个项目中,超临界压缩空气储能技术(廊坊 1.5MW 项目)装机功率占比为0.8%;液态空气储能(江苏同里 0.5MW 项目)装机功率占比为 0.3%;其余项目均采用先进压缩空气储能技术,装机功率占比为 98.9%。
《白皮书》还详细介绍了上述包括山东肥城 10MW 盐穴先进压缩空储能国家示范电站在内的7 个压缩空气储能项目及其技术类型情况。
政策篇部分,《白皮书》指出,从全球新型储能产业的发展来看,大多数国家主要通过完善市场机制体制和财税补贴支持等政策,推动新型储能产业发展,详细介绍了美国、日本、德国、加拿大等主要国家,针对压缩空气储能细分领域出台的相关政策主要是将确立压缩空气储能作为新型储能技术之一,具有接入电网的合法地位、参与辅助服务等一般性政策。
《白皮书》认为,近年来,中国从顶层设计、科技研发、产业管理、人才培养等方面频频施策,新型储能政策体系基本形成,新型储能参与电力市场相关政策、容量补偿政策、现货市场政策也在不断完善,随着国家层面政策支持力度加大,压缩空气储能等长时储能技术路线,将在不同时间和空间尺度上满足未来大规模可再生能源调节和存储需求。
标准篇部分,《白皮书》指出,目前全球压缩空气储能装机集中在中国、美国和德国等,除中国出台了针对压缩空气储能的具体标准外,其他国家均未有压缩空气储能方面的细化行业标准。
《白皮书》详细介绍了国际和中国储能标准体系,其中,中国储能标准体系包括了规划设计、基础通用、规划设计、设备试验、施工验收、并网运行、检修监测、运行维护、安全应急八个方面。
《白皮书》重点介绍了中国针对压缩空气储能的出台的10个主要国标、行标及团体标准。
技术经济篇部分,《白皮书》全面介绍了压缩空气储能技术发展历程、传统与新型两大技术路线。
就压缩空气储能技术经济性而言,《白皮书》指出,压缩系统、蓄热 / 冷系统和膨胀系统等设备初始投资成本较高,占比超过系统总投资成本的60%。
就全生命周期经济性来看,《白皮书》认为,压缩空气储能的进一步规模化是提高效率、降低成本和促进产业化的有效途径。国内目前正在攻关 30 万千瓦级压缩空气储能技术,随着规模的进一步增大,效率有可能达到 75% 左右,削峰填谷场景下的储能系统单位成本有可能降到 800 元 / 千瓦时以下,投资回收期可能会缩短至 6-8 年。
未来随着技术的不断进步,压缩空气储能的度电成本将不断降低。预计到2025年,百兆瓦级压缩空气储能在削峰填谷应用场景的度电成本水平将降低至约 0.6 元 /kWh,将与目前中小型抽水蓄能电站相当;在可再生能源消纳场景下的度电成本水平将为约 0.22 元 /kWh,将接近大型抽水蓄能水平。
安全篇部分,《白皮书》针对压缩系统、空气存储系统、膨胀发电系统等安全性进行分析,深入剖析了国内外压缩空气储能安全事故。
《白皮书》还发布了国内外15个压缩空气储能典型案例。
细分领域篇部分,《白皮书》详细介绍了压缩空气储能领域压缩系统、储气系统、蓄热 / 冷系统(换热器、蓄热 / 冷器、蓄热 / 冷介质、管道)和膨胀发电系统等系统设备的发展情况,并对上述细分领域的主要企业的技术特点、发展情况进行了介绍。
项目装机方面,《白皮书》介绍,目前,国外已建成的压缩空气储能项目共16个,累计储能2,344.8MW;国内压缩空气储能项目共25个,累计储能装机规模达到8,797MW。其中,有7个示范项目已建成并网,储能装机规模182.5MW。
就未来市场的发展趋势来看,《白皮书》预测,从全球市场来看,预计 2027 年全球投运的压缩空气储能累计装机容量将达 10.6GW/44.4GWh。
中国市场方面,目前国内压缩空气储能项目已签约或开工建设项目25个,累计储能装机规模达到8,797MW,其中大部分项目将于2027年前完成投运。预计 2027 年中国投运的压缩空气储能累计装机容量将达到 5.8GW/23.2GWh
在总结与展望部分,《白皮书》认为,新型压缩储能通过技术变革解决了传统压缩空气储能的三大技术瓶颈,与其他新型储能技术相比,压缩空气储能技术的主要优势包括:规模大、储能时间长、寿命长、成本较低和安全性好等。
同时,压缩空气储能产业发展面临能源危机导致电价高涨、供电不稳定性加剧、全球碳中和目标政策扶持、技术进步、成本降低4个机遇。
最后,《白皮书》深入分析了压缩空气储能产业当前面临的储能效率有待提高、技术尚未成熟、响应速度不及电化学储能快等5大困难与挑战,并提出完善顶层设计、完善行业标准、加快技术攻关等5条政策建议。