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壓縮空氣儲能,地位尷尬嗎?

星空財富發(fā)布時間:2023-09-25 14:15:37

  隨著風電、光伏等裝機規(guī)模的快速增長,電力系統(tǒng)對調(diào)節(jié)性資源的需求也在與日俱增。今年上半年,新型儲能新投運裝機規(guī)模突破了860萬千瓦,已經(jīng)相當于此前歷年累計裝機規(guī)模的總和。

  據(jù)筆者初步統(tǒng)計,今年上半年已經(jīng)有超過20位玩家宣布了最新的儲能項目建設(shè)規(guī)劃,去年開始建設(shè)的不少項目,都將于今年陸續(xù)投產(chǎn)。

  如果我們把儲能這個“黑箱”打開,你會發(fā)現(xiàn)各類新型儲能技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出你追我趕的趨勢。對于空氣儲能壓縮儲能來說,前有鋰離子電池儲能牢牢占據(jù)霸主地位,后有超級電容、固態(tài)電容儲能等新興技術(shù)也逐漸從實驗室走到工程示范應(yīng)用領(lǐng)域,兩面夾擊,就讓它的地位略顯尷尬,也經(jīng)常被投資者所忽略。


儲能板塊漲幅情況

  直到最近,國際首套300兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)膨脹機下線(中儲國能公司和中科院聯(lián)合研發(fā)),單位成本較目前市面上的100兆瓦儲能系統(tǒng)會降低20%~30%,效率提高了3%~5%,才讓壓縮空氣儲能重回到大眾的視野。


300兆瓦先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)示意圖

  那本次研發(fā)項目取得的重大進展,能否是壓縮空氣儲能的絕地反擊嗎?未來它在儲能系統(tǒng)中的地位究竟如何?今天就讓筆者帶你一起分析。

  一、省錢+安全,就是護身符

  從儲能的頂層規(guī)劃來看,已經(jīng)有超過20個省市明確了新能源配儲要求,配儲比例基本在10%以上,這樣一來,儲能系統(tǒng)就成為了剛需。到2030年,我國新型儲能設(shè)施累計裝機容量將達到130GW,期間的投資規(guī)模將達到4000億元。

  壓縮空氣儲能算是物理儲能中較為成熟的技術(shù),工作原理就是在用電低谷的時候,將空氣壓縮至高壓氣態(tài)(或液態(tài))并存于儲氣室中,使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能存儲起來,在用電高峰時再釋放出來形成高壓流體驅(qū)動發(fā)電。


不同儲能類型對比

  相較于其他的儲能系統(tǒng)項目,壓縮空氣儲能適用于大型電站(大于100兆瓦)、儲能時間(達到4小時及以上,高于鋰離子電池)、選址限制相對較小(相較于抽水蓄能)的三大特點,讓其沒有被鋰離子電池儲能完全擊敗。

  從投資者最關(guān)心的成本上看,現(xiàn)階段壓縮空氣儲能度電成本約為0.45元/kWh,低于磷酸鐵鋰電池、鈉電池儲能,與中小型抽水蓄能接近,未來隨著規(guī)模的提升度電成本有望繼續(xù)下降。筆者認為,壓縮空氣儲能呈現(xiàn)出的“物美價廉”和長時儲能的優(yōu)勢,最適合的應(yīng)用場景就是對抽水蓄能的補充和替代。


壓縮空氣儲能成本情況

  而從效率上看,目前先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)效率能夠接近75%,也逐漸向抽水蓄能儲能的效率逼近。

  二、核心裝備,高高的護城河

  目前來看,在政策的不斷推動下,全國壓縮空氣儲能的備案、簽約、再建、投運的項目合計已經(jīng)超過了35個,示范項目規(guī)模已經(jīng)從KW級逐步成長到百MW量級,筆者初步統(tǒng)計的項目容量已達超過了7.3GW,中國能建(601868)、中儲國能都是重要參與者。


部分壓縮空氣儲能情況

  如果我們把壓縮空氣儲能的產(chǎn)業(yè)鏈拆開,你會發(fā)現(xiàn)上游壓縮機和膨脹機才是核心設(shè)備,成本占比超過40%,像陜鼓動力(601369)已經(jīng)壓縮機產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了覆蓋10MW~300MW,目前已經(jīng)中標了走在行業(yè)前列的300MW級壓縮空氣儲能示范項目,也在逐漸打破國外玩家的壟斷。


產(chǎn)業(yè)鏈情況

  而對于膨脹機,其是做功發(fā)電關(guān)鍵核心部件,國內(nèi)的玩家主要是東方電氣(600875)和上海電氣(601727),據(jù)筆者了解,玩家們均在透平膨脹機領(lǐng)域加大研發(fā)力度,并開展300MW 壓縮空氣儲能的膨脹機研發(fā)工作,最近首套膨脹機的下線也是重要的里程碑。

  除此之外,蘇鹽井神(603299)在壓縮空氣儲能上游的鹽穴(儲存壓縮空氣腔體的首選)是深耕多年,鹽穴壓縮空氣儲能項目主要由公司控股股東(蘇鹽集團)在組織實施,但是從其業(yè)績來說,上半年營業(yè)收入和歸母凈利潤同比下滑了4.2%和16.0%,主要原因也是鹽產(chǎn)品價格的波動。


鹽穴企業(yè)布局情況

  三、輕敵你就輸了

  雖然今年壓縮空氣儲能的喜訊不斷,比如國際首套300兆瓦壓縮空氣儲能系統(tǒng)膨脹機下線、百兆瓦級壓縮空氣儲能系統(tǒng)亮相,讓不少投資者興奮不已,但是筆者認為還是要冷靜看待。

  投資講究天時地利人和,從天時來看,隔壁碳酸鋰的價格在時隔4個月后,已經(jīng)重回20萬/噸以下,“金九銀十”的碳酸鋰市場預(yù)期未能成型,而且不少投資者認為其價格還有下降的空間(合理預(yù)期是15萬元/噸),這對于鋰離子儲能項目的降本來說,無疑是一大利好。

  畢竟,目前鋰離子電池儲能占比已經(jīng)高達94.5%,對價格的敏感程度可想而知。

  地利上看,壓縮空氣儲能技術(shù)有其固有的優(yōu)劣勢,比如其效率雖然在逐漸提升,與效率較高的電池(85%~90%)相比相對較低,響應(yīng)速度沒有電化學(xué)儲能快(電化學(xué)儲能的正常響應(yīng)時間都是毫秒級別的),不適合太小規(guī)模的應(yīng)用場景。

  這就決定了壓縮空氣儲能應(yīng)用場景集中在長時間、大規(guī)模的地方,相對較為局限。而且,建造壓縮空氣系統(tǒng),需要特殊的地理條件來作為大型儲氣室,如高氣密性的巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等,這也是影響該技術(shù)大規(guī)模推廣的重要問題。人和上看,頂層對于其的支持力度和關(guān)注度肯定是小于鋰離子電池儲能的。

  所以,壓縮空氣儲能要想上演絕地反擊,可能會有所力不從心。(星空財富  作者/星空下的烤包子)


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