李波
4月30日，全球最大壓縮空氣儲能項目在山東并網發電，這確實是中國在新型儲能技術應用領域的一個重要里程碑，并且有望提高國內新能源的消納能力。
這個壓縮空氣儲能項目的運轉原理主要基于空氣的物理特性。在電力需求低谷時，利用電能將空氣壓縮并存放在特定的壓力容器(如地下鹽穴)中，這個過程將電能轉化為空氣的內能(即壓力能和熱能)進行存儲。在電力需求高峰時，將高壓空氣從壓力容器中釋放出來，通過渦輪機驅動發電機發電，從而將存儲的內能再次轉化為電能。
具體來說，壓縮空氣儲能系統主要包括以下幾個部分：
壓縮機：在電力需求低谷時，壓縮機將空氣壓縮并存儲在壓力容器中。這個過程中，電能被轉化為空氣的內能。
壓力容器：壓力容器用于存儲壓縮后的空氣。在這個項目中，山東肥城豐富的地下鹽穴資源被用作天然的儲氣場所。
渦輪機：在電力需求高峰時，高壓空氣從壓力容器中釋放出來，通過渦輪機驅動發電機發電。這個過程中，空氣的內能被轉化為電能。
冷卻和加熱系統：為了提高儲能效率，系統通常還包括冷卻和加熱設備。在壓縮空氣時，冷卻器用于降低空氣的溫度，防止壓力容器或洞穴中的壓力過高。在釋放空氣時，加熱器用于提高空氣的溫度，從而提高渦輪機的發電效率。
通過這種方式，壓縮空氣儲能項目能夠在電力需求低谷時儲存多余的電能，并在電力需求高峰時釋放出來，為電網提供調峰、調頻、調相、備用、黑啟動等電力調控功能。這不僅有助于提高電力系統的穩定性和可靠性，還能夠促進新能源的大規模開發和利用，提高國內新能源的消納能力。
根據中研普華產業研究院發布的《2024-2029年中國儲能電站行業深度分析及發展前景預測報告》顯示：
國內的壓縮空氣儲能項目呈現出強勢的增長勢頭，它在全球的發展情況如何?將帶動哪些上下游產業?在湖北應城，一座300兆瓦壓縮空氣儲能項目總投資達19.5億元，帶動的上下游產業鏈與火電、動力設備、地下工程等行業接近，核心設備已基本實現國產化。中國能建中電工程江蘇院發電公司總經理高波表示，上游的大型壓縮機、透平膨脹機、儲換熱設備、儲氣設施，這些國之重器的國產化意義重大，產業迎來快速發展期。
此外，壓縮空氣儲能技術在全球也快速發展，液態空氣儲能、恒壓壓縮空氣儲能、等溫壓縮空氣儲能等技術都有示范應用。英國、美國、加拿大等國均建成新型壓縮空氣儲能電站，澳大利亞、瑞士、西班牙、智利等國也在開展產業化推廣。中國電力企業聯合會副秘書長劉永東表示，伴隨著壓縮空氣儲能技術的快速發展，效率提增和成本下降等因素，壓縮空氣儲能的產業化進程提速。
未來，裝機規模有望加速擴張。其中上游核心設備市場規模或將顯著增長。專家表示，壓縮空氣儲能目前還處于產業化初期，產業鏈長、覆蓋廣，未來預計將帶動上下游產業規模達到千億級。中國科學院工程熱物理研究所所長陳海生說：“隨著可再生能源在整個能源體系當中的比例逐步增加，對于壓縮空氣儲能這種4小時以上，甚至是達到10小時規模級別的長時儲能的需求將大幅度增加。”
儲能電站行業的發展現狀可以從以下幾個方面進行分析：
市場需求增長：隨著全球能源轉型的加速推進，儲能電站行業面臨著廣闊的市場前景。尤其是在可再生能源領域，如風能和太陽能，儲能電站對于解決其間歇性和波動性特點、提高電網穩定性等方面發揮著重要作用。因此，儲能電站的需求呈現出快速增長的趨勢。
技術創新推動：儲能技術不斷取得突破，新型儲能技術的研發和應用推動了儲能電站行業的發展。例如，鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能等技術的不斷創新和優化，提高了儲能電站的能量密度、循環壽命和安全性，降低了成本，使得儲能電站更具競爭力。
政策扶持力度加大：各國政府紛紛出臺政策扶持儲能電站行業的發展。例如，我國提出了構建新型電力系統的發展戰略，并密集出臺了多項儲能相關政策，鼓勵儲能電站的建設和應用。這些政策為儲能電站行業的發展提供了有力支持。
投資規模擴大：隨著儲能電站行業的快速發展，越來越多的資本涌入該領域。國內外企業和投資機構紛紛加大在儲能電站領域的投資力度，推動了儲能電站行業的規模擴張和技術進步。
競爭格局加劇：隨著市場的不斷擴大和資本的涌入，儲能電站行業的競爭也日益加劇。各大企業紛紛加大研發投入，推出更加先進、高效的儲能技術和產品，以爭奪市場份額。同時，跨界合作和產業鏈整合也成為行業發展的重要趨勢。
然而，儲能電站行業也面臨著一些挑戰。首先，儲能技術的成本仍然較高，制約了儲能電站的普及和應用。其次，儲能電站的建設和運營需要專業的技術和人才支持，但目前相關人才短缺的問題仍然突出。此外，儲能電站的安全性和可靠性也需要進一步提高。
綜上所述，儲能電站行業具有廣闊的市場前景和發展潛力，但也面臨著一些挑戰。未來，隨著技術的不斷創新和政策的持續扶持，儲能電站行業有望實現更加快速的發展。
從全球市場來看，根據CNESA數據，2020年全球已投運儲能項目累計裝機規模191.4GW，其中電化學儲能的累計裝機規模僅次于抽水蓄能，在各類電化學儲能技術中，鋰離子電池的累計裝機規模最大。從中國儲能電站裝機規模來看，2020年我國儲能電站裝機規模為35.6GW，同比增長9.88%，增速快于全球。
儲能電站行業市場規模正在不斷擴大，增長速度顯著。這主要得益于可再生能源的快速發展、電動汽車市場的擴大以及能源轉型政策的推動。隨著技術的不斷進步和成本的逐漸降低，儲能電站的市場需求將進一步增長。
從細分市場來看，2020年我國儲能電站中抽水蓄能累計裝機占比最大，為89.30%，其次為電化學儲能，累計裝機規模3.28GW，占比9.2%。自2018年開始，中國電化學儲能呈現爆發式增長，截至2020年底，中國電化學儲能市場累積裝機功率規模為3269.2MW，同比增長91.2%，新增電化學儲能累積裝機功率規模達到1.56GW。從儲能電站成本構成來看，目前電池成本約占60%，PCS占比20%，BMS占比5%，EMS占比5%-10%，其它配件5%。
隨著可再生能源如太陽能和風能的快速增長，電網技術面臨了挑戰，需要儲能電站來平衡電網供需之間的差異。因此，可再生能源的發展將直接推動儲能電站市場的擴大。此外，各國政府正在積極制定能源轉型政策，推動可再生能源的應用和發展，這將進一步促進儲能電站的需求增長。
電動汽車的快速發展也為儲能電站市場提供了新的增長機會。隨著電動汽車市場的不斷擴大，對于儲能電站的需求也將不斷增加。同時，儲能電站的成本與效益之間的關系也在不斷優化，這將進一步提高儲能電站的經濟性，推動其市場發展。儲能技術的進步也是推動儲能電站市場發展的重要因素。未來，儲能電站技術將在電池容量、壽命、安全性等方面取得突破，提高其性能和可靠性。同時，智能化水平的提升也將推動儲能電站的運行效率和可靠性進一步提升。
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