2024年中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)研判：市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速[圖]

內(nèi)容概況：壓縮空氣儲(chǔ)能是基于燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)提出的一種能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。近年來(lái)，我國(guó)政府對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了前所未有的重視，并通過(guò)一系列政策措施持續(xù)推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，為壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供良好的政策環(huán)境。數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國(guó)已投運(yùn)的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目總數(shù)達(dá)到7個(gè)，累計(jì)裝機(jī)容量約182.5兆瓦，壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：壓縮空氣儲(chǔ)能、先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)、裝機(jī)規(guī)模、競(jìng)爭(zhēng)格局、發(fā)展趨勢(shì)

一、壓縮空氣儲(chǔ)能概述

壓縮空氣儲(chǔ)能是指在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)包含壓縮、儲(chǔ)氣、蓄熱/冷、回?zé)?冷、膨脹發(fā)電等多個(gè)子系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵設(shè)備主要包括壓縮機(jī)、換熱器和膨脹機(jī)。壓縮空氣儲(chǔ)能分為傳統(tǒng)與新型兩大技術(shù)路線(xiàn)，其中新型壓縮空氣儲(chǔ)能包括絕熱式壓縮空氣、蓄熱式壓縮空氣、等溫式壓縮空氣、液態(tài)空氣儲(chǔ)能、超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能和先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能等。

二、產(chǎn)業(yè)鏈概述

隨著全球?qū)η鍧嵞茉春透咝?chǔ)能技術(shù)的需求日益增長(zhǎng)，壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）產(chǎn)業(yè)正以前所未有的速度發(fā)展，其完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系已逐漸成型并持續(xù)優(yōu)化。壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游包括裝備制造、儲(chǔ)氣庫(kù)，其中核心裝備包括壓縮機(jī)、換熱器、膨脹機(jī)，儲(chǔ)氣庫(kù)包括高壓氣罐、低溫儲(chǔ)罐、廢舊礦洞、新建洞穴、鹽穴等多種形式。中游企業(yè)主要負(fù)責(zé)儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成，即將上游的裝備制造與儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)相結(jié)合，形成完整的儲(chǔ)能系統(tǒng)。下游為應(yīng)用推廣與市場(chǎng)服務(wù)，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝，主要為新能源及傳統(tǒng)電站、電網(wǎng)公司、工商業(yè)企業(yè)等終端用戶(hù)提供 EPC（工程建設(shè)總承包）業(yè)務(wù)。

三、壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀

儲(chǔ)能是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、支撐能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的關(guān)鍵技術(shù)，也是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模風(fēng)光高效消納最經(jīng)濟(jì)、最有效的手段之一。近年來(lái)，我國(guó)政府對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了前所未有的重視，并通過(guò)一系列政策措施持續(xù)推動(dòng)新型儲(chǔ)能技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。截至2023年底，我國(guó)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已躍升至86.5 GW，實(shí)現(xiàn)了44.65%的同比增長(zhǎng)，彰顯了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的蓬勃生機(jī)。從儲(chǔ)能項(xiàng)目的裝機(jī)結(jié)構(gòu)來(lái)看，盡管抽水蓄能仍占據(jù)主導(dǎo)地位，但其累計(jì)裝機(jī)占比已連續(xù)兩年低于70%，標(biāo)志著儲(chǔ)能領(lǐng)域正迎來(lái)多元化發(fā)展的新時(shí)代。尤為引人注目的是，新型儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到34.5GW，同比激增163.5%，占比攀升至39.9%，較2022年顯著提升了18個(gè)百分點(diǎn)。其中，鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)憑借其技術(shù)成熟度高、效率優(yōu)越等優(yōu)勢(shì)，成為新型儲(chǔ)能中的絕對(duì)主力，占比高達(dá)97.3%，而鉛蓄電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、液流電池、超級(jí)電容和飛輪儲(chǔ)能等其他技術(shù)則分別占據(jù)較小但不可忽視的市場(chǎng)份額。

相關(guān)報(bào)告：智研咨詢(xún)發(fā)布的《中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）行業(yè)市場(chǎng)研究分析及前景戰(zhàn)略研判》

目前的各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)中，能夠?qū)崿F(xiàn) 100MV 及其以上功率等級(jí)應(yīng)用的技術(shù)，主要包括抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能兩種技術(shù)門(mén)類(lèi)。但抽水蓄能技術(shù)存在天然的地理?xiàng)l件限制，我國(guó)天然的地理資源的不匹配在一定程度上限制了抽水蓄能的發(fā)展。而壓縮空氣儲(chǔ)能具有儲(chǔ)能容量大、儲(chǔ)能周期長(zhǎng)、比投資小等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最具有廣闊發(fā)展前景的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)之一。

過(guò)去十幾年，中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模實(shí)現(xiàn)了跨越式的增長(zhǎng)，從千瓦級(jí)起步，迅速擴(kuò)展到兆瓦級(jí)、百兆瓦級(jí)，直至最近的300兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站成功并網(wǎng)發(fā)電，標(biāo)志著該技術(shù)正步入快速產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新階段，形成了規(guī)?；ㄔO(shè)與應(yīng)用的新局面。據(jù)由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主編的《2024中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》最新數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，我國(guó)已投運(yùn)的壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目總數(shù)達(dá)到7個(gè)，累計(jì)裝機(jī)容量約182.5兆瓦，壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

在技術(shù)路線(xiàn)方面，我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的特點(diǎn)。當(dāng)前已并網(wǎng)的7個(gè)項(xiàng)目中，雖然以先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)為主流，占比高達(dá)98.9%，但超臨界壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)和液態(tài)空氣儲(chǔ)能技術(shù)也初露鋒芒，分別通過(guò)廊坊1.5MW項(xiàng)目和江蘇同里0.5MW項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了裝機(jī)應(yīng)用，占比分別為0.8%和0.3%。這種技術(shù)路線(xiàn)的多元化不僅豐富了壓縮空氣儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景，也為未來(lái)技術(shù)的進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷成熟和市場(chǎng)的進(jìn)一步拓展，壓縮空氣儲(chǔ)能有望成為推動(dòng)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要力量。

四、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及重點(diǎn)企業(yè)分析

1、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

壓縮空氣儲(chǔ)能作為新興儲(chǔ)能技術(shù)的代表，正逐步成為能源領(lǐng)域的新焦點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷成熟和市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，多家上市公司已深度參與該產(chǎn)業(yè)鏈，共同推動(dòng)行業(yè)的繁榮與發(fā)展。從行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局來(lái)看，中國(guó)空氣壓縮機(jī)市場(chǎng)集中度較低，競(jìng)爭(zhēng)格局相對(duì)分散。在壓縮空氣儲(chǔ)能行業(yè)的廣闊版圖中，一批重點(diǎn)企業(yè)憑借其深厚的技術(shù)積累、強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力以及在核心裝備開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目投資開(kāi)發(fā)等方面的卓越表現(xiàn)脫穎而出。中儲(chǔ)國(guó)能、中國(guó)能建、中國(guó)華能、陜鼓動(dòng)力、杭氧股份、金通靈、東方電氣、雪天鹽業(yè)等企業(yè)，均在該領(lǐng)域展現(xiàn)出非凡的競(jìng)爭(zhēng)力與影響力。其中，中國(guó)能建是目前唯一一家在壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)研發(fā)、核心裝備開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目投資開(kāi)發(fā)等方面進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈布局的央企。隨著技術(shù)的不斷突破和市場(chǎng)的逐漸成熟，競(jìng)爭(zhēng)格局正逐步向?qū)I(yè)化、集中化方向演進(jìn)。

2、中儲(chǔ)國(guó)能

中儲(chǔ)國(guó)能在壓縮空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積累和豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，是行業(yè)內(nèi)的佼佼者。公司致力于技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，不斷推動(dòng)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)拓展。公司核心技術(shù)源自中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所，企業(yè)具備1-300MW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(yíng)全套能力整體技術(shù)及應(yīng)用水平，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。2024年4月，中儲(chǔ)國(guó)能建成國(guó)際首套300MW先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能?chē)?guó)家示范項(xiàng)目，其系統(tǒng)額定設(shè)計(jì)效率達(dá)72.1%，該項(xiàng)目是目前國(guó)際上規(guī)模最大、效率最高、性能最優(yōu)、成本最低的新型壓縮空氣儲(chǔ)能電站。在技術(shù)創(chuàng)新方面，目前，中儲(chǔ)國(guó)能研發(fā)團(tuán)隊(duì)突破了300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)全套核心關(guān)鍵技術(shù)，攻克了多級(jí)寬負(fù)荷壓縮機(jī)和多級(jí)高負(fù)荷透平膨脹機(jī)技術(shù)、高效超臨界蓄熱換熱器技術(shù)、系統(tǒng)全工況優(yōu)化設(shè)計(jì)與集成控制技術(shù)，創(chuàng)造性研制出300MW多級(jí)高負(fù)荷透平膨脹機(jī)、多級(jí)寬負(fù)荷壓縮機(jī)和高效緊湊式蓄熱換熱器等核心裝備。系統(tǒng)單位成本較100MW下降30%以上，系統(tǒng)裝備自主化率達(dá)100%，實(shí)現(xiàn)了完全自主可控，為壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化作出重要貢獻(xiàn)。

3、陜鼓動(dòng)力

陜鼓動(dòng)力是國(guó)內(nèi)透平機(jī)械設(shè)備龍頭，公司核心產(chǎn)品軸流壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、能量回收透平技術(shù)門(mén)檻高，壟斷性強(qiáng)，公司是國(guó)內(nèi)少數(shù)能做到軸流壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)、能量回收透平全覆蓋的企業(yè)。雙碳背景下，公司積極抓住能源轉(zhuǎn)型和節(jié)能減排機(jī)遇，發(fā)展儲(chǔ)能、氫能、碳捕捉等業(yè)務(wù)。憑借設(shè)備技術(shù)優(yōu)勢(shì)，陜鼓已取得全球首臺(tái)套300MW級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能電站示范工程項(xiàng)目，助力項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能領(lǐng)域單機(jī)功率世界領(lǐng)先、儲(chǔ)能規(guī)模世界領(lǐng)先、轉(zhuǎn)換效率世界領(lǐng)先。并相繼取得全球首臺(tái)套300MW人工硐室壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目、全球最大規(guī)模350MW鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能等項(xiàng)目突破，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能業(yè)績(jī)世界領(lǐng)先。

五、行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)及市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

挑戰(zhàn)：當(dāng)前，壓縮空氣儲(chǔ)能行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)化的初期階段，盡管其作為一種清潔、高效的儲(chǔ)能技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景，但仍面臨著多方面的挑戰(zhàn)。其中，由于壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)尚未完全成熟，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能面臨技術(shù)不穩(wěn)定的問(wèn)題。這包括但不限于設(shè)備故障頻發(fā)、系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、能量轉(zhuǎn)換效率波動(dòng)等，這些都可能影響儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性和安全性。此外，壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本較高，包括儲(chǔ)氣設(shè)施、壓縮和釋放系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)等多個(gè)部分。高昂的投資成本限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用和商業(yè)化進(jìn)程。

趨勢(shì)：隨著壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)的日益成熟與創(chuàng)新，以及國(guó)家層面對(duì)于儲(chǔ)能領(lǐng)域支持政策的密集出臺(tái)，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展空氣巨大。未來(lái)，中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈將呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：一是隨著研發(fā)投入的加大和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的緊密協(xié)作，壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)將在提高能量轉(zhuǎn)換效率、延長(zhǎng)設(shè)備壽命、降低維護(hù)成本等方面取得更多突破，進(jìn)一步推動(dòng)其成本接近甚至超越抽水蓄能的成本水平。二是。隨著市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈將更加注重上下游之間的協(xié)同與整合，形成從材料供應(yīng)、設(shè)備制造、系統(tǒng)集成到運(yùn)維服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)資源高效配置和價(jià)值鏈優(yōu)化。三是壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)將不再局限于特定的應(yīng)用領(lǐng)域，而是逐步向電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、分布式能源系統(tǒng)、工業(yè)儲(chǔ)能等多個(gè)領(lǐng)域拓展，滿(mǎn)足不同場(chǎng)景下的儲(chǔ)能需求，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)多元化發(fā)展。綜上所述，未來(lái)壓縮空氣儲(chǔ)能有望實(shí)現(xiàn)與抽水蓄能相近的成本、并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(xún)（yhcgw.cn）發(fā)布的《中國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能（CAES）行業(yè)市場(chǎng)研究分析及前景戰(zhàn)略研判》。智研咨詢(xún)是中國(guó)領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、商業(yè)計(jì)劃書(shū)、可行性研究報(bào)告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢(xún)服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢(xún)】公眾號(hào)，每天及時(shí)掌握更多行業(yè)動(dòng)態(tài)。