空气储能：媲美抽水蓄能，商用大年将至？

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作者|尹洪昌

来源|选股宝

导语：国海证券认为，压缩空气储能是当前更接近大范围推广的长时储能形式，商用大年将至。

10月24日，储能板块逆势拉升，山东章鼓(叠加钠离子)(SZ:002598)、泰嘉股份(SZ:002843)封板，科士达(SZ:002518)尾盘涨停，股价创历史新高，首航高科(SZ:002665)、盛弘股份(SZ:300693)、维科技术(SH:600152)等纷纷跟涨。催化上，近期包括国泰君安、光大、中信等在内的多家券商都在推出研报密集覆盖长时储能、压缩空气储能。中信证券认为，伴随新能源并网提速，长时储能大有可为。国海证券认为，压缩空气储能是当前更接近大范围推广的长时储能形式，商用大年将至。什么是长时储能?

长时储能，一般指4小时以上的储能技术，可实现跨天、跨月，乃至跨季节充放电循环的储能系统，以满足电力系统的长期稳定。可再生能源发电渗透率越高，所需储能时长越长。相较于短时储能，长时储能系统可更好地实现电力平移，将可再生能源发电系统的电力转移到电力需求高峰时段，起到平衡电力系统、规模化储存电力的作用。其中，机械储能包括抽水蓄能、压缩空气储能;储热主要为熔盐储热;化学储能包括锂离子电池储能、钠离子电池储能以及液流电池储能。1)抽水蓄能：当前最成熟、最经济的大规模储能技术，但储能设备选址受限、项目开发周期较长。2)压缩空气储能：效率提升下，极具潜力的大规模储能技术。3)锂离子电池储能：当前最具代表性、最经济的化学储能技术，但面临着锂资源掣肘。4)钠离子电池储能：比锂电理论成本更低的储能方式，循环寿命为当前最大劣势。5)液流电池储能：容量与功率模块分离，适合长时储能，但处于产业化降本初期。6)熔盐储热：适合大规模储热，但无法作为独立储能电站使用。中信证券最新研报指出，政策鼓励和技术进步趋势下，可再生能源的渗透率不断提升;而新能源渗透率快速提升，叠加其出力的不稳定性，推升储能市场需求，长时储能将大有可为。压缩空气储能有望成主流路线之一

长时储能中，咱们今天重点来聊一聊压缩空气储能。压缩空气储能系统采用压缩空气作为储能载体，是一种以机械设备实现能量存储及跨时间、空间转移和利用的物理储能技术。压缩空气储能系统主要分为储能和释能两个工作过程。储能时，电动机驱动压缩机将环境空气压缩至高压状态并存入储气装置，电能在该过程中转化为压缩空气的内能和压力势能。释能时，储气装置中存储的压缩空气进入空气透平膨胀机中膨胀做功发电，压缩空气中蕴含的内能和压力势能在该过程中重新转化为电能。压缩空气储能的优势包括：第一，随着技术的进步，可通过储气罐的形式存储压缩气体，从而摆脱了地理约束，可大规模上量。传统的压缩空气储能需要借助特定的地理条件建造大型储气室，如岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等，从而限制了压缩空气储能系统的应用范围，当前随着技术的进步，可以通过建设大型储气罐来进行存储。第二，单位成本相对较低。设备成本占系统成本的大部分，存在着随着大规模应用快速降本的可能。第三，容量大(已有签约项目的容量达1GW/6GWh)、寿命长(可达30年以上)、建设周期短(1.5-2年)。媲美抽水蓄能，商用大年将至

近日，青海能源局印发《2022年青海省新能源开发建设方案》，通知公布了2022年新能源建设计划，明确配套储能技术类型的储能规划装机量共6.36GWh。其中，压缩空气储能3.04-3.84GWh，占比48%-60%。国海证券认为，相较氢储能、重力储能、液流电池等长时储能路线，压缩空气储能从经济性和技术成熟度等方面来看，是更接近大范围推广的储能形式。当前压缩空气储能系统能量转化效率已可达70%，未来随着规模的扩大，经济性有望进一步凸显，商用大年将至。中信建投也指出，通常而言，能够用于百兆瓦级及以上的大规模储能技术只有抽水蓄能和压缩空气储能两种方式。目前抽水蓄能主导国内储能市场，然而抽水蓄能资源依赖性强，对地形、水源的要求高，开发周期长，该技术的应用存在较高的局限性。因此压缩空气储能被视为最具发展潜力的物理储能技术，是解决“弃风”、“弃光”等新能源消纳问题的重要途经之一。据观研报告网预测，2022-2025年我国新增储能装机中压缩空气储能渗透率或将达10%，则新增装机6.59GW，预计2025年累计装机容量达到6.76GW。相关产业链及公司

压缩空气储能产业上游包括空气压缩机、透平膨胀机、蓄热换热系统等核心设备，以及储气盐穴资源等;中游为压缩空气储能行业。下游市场，压缩空气储能电站接入电网系统，服务于工业用电、商业用电、居民用电等部门，起到调峰、填谷、调频、调相、储能、事故备用等关键作用。从投资占比来看，压缩空气储能项目建设大致可分为核心设备、其他设备、电气控制系统、土建及施工等，其中核心设备主要为空气压缩机与透平膨胀机。根据美国电力研究院研究，其核心设备支出占比达到总建设成本的45.7%，其中空气压缩机支出占比为30.1%，透平膨胀机占比达到15.6%。相关公司方面，国海证券指出，可关注压缩机厂商陕鼓动力、金通灵，膨胀机厂商东方电气、上海电气和哈尔滨电气，换热系统厂商西子洁能等，项目设计开发厂商三维化学，盐穴资源厂商苏盐井神。

关键词： 压缩空气 抽水蓄能 透平膨胀机