來(lái)源：中國能源報

6月初，位于河北張家口的國際首套100MW壓縮空氣儲能項目施工現場(chǎng)熱火朝天。

中儲國能（北京）技術(shù)有限公司CEO紀律介紹，以中科院工程熱物理研究所為技術(shù)依托，該項目計劃年底投產(chǎn)，“經(jīng)過(guò)多年技術(shù)沉淀，當前無(wú)論是裝機規模、技術(shù)水平，還是系統效率，我國新型壓縮空氣儲能均走在世界前列。”

解決傳統壓縮空氣儲能瓶頸

壓縮空氣儲能利用電網(wǎng)負荷低谷時(shí)的剩余電力壓縮空氣，將其儲藏在高壓密封設施內，在用電高峰釋放出來(lái)驅動(dòng)膨脹機帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。早在1978年，德國建成了世界首座大規模壓縮空氣蓄能示范電站，之后，美國、日本和以色列也相繼建設了相關(guān)項目。

“壓縮空氣儲能具有規模大、周期長(cháng)、單位投資小等優(yōu)勢，極具發(fā)展潛力。傳統壓縮空氣儲能技術(shù)來(lái)源于燃氣輪機技術(shù)，我國相關(guān)技術(shù)與國外水平相比有較大差距。”紀律告訴記者，壓縮空氣儲能依賴(lài)化石燃料燃燒提供熱源，需要特定的地理條件建造大型儲氣室，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等，且系統效率僅在50%左右，經(jīng)濟性相對較差。

近年來(lái)，為解決壓縮空氣儲能技術(shù)瓶頸問(wèn)題，國內外學(xué)者開(kāi)展了新型壓縮空氣儲能技術(shù)研發(fā)。目前中科院工程熱物理研究所取得了一系列國際領(lǐng)先的技術(shù)成果，不僅可以解決傳統壓縮空氣儲能依賴(lài)大型儲氣室、依賴(lài)化石燃料、系統效率低三個(gè)主要的技術(shù)瓶頸，還能以?xún)夤尢娲鷥馐?，沒(méi)有場(chǎng)地限制，系統效率提升了10%—15%。從2013年開(kāi)始，中科院工程熱物理研究所技術(shù)團隊分別在河北廊坊、貴州畢節建成1.5MW、10M級新型壓縮空氣儲能示范項目，后者系統效率達到60.2%，是目前全球系統效率最高的壓縮空氣儲能系統。

“在新型壓縮空氣儲能技術(shù)上，我國與國外發(fā)達國家的起點(diǎn)一致。目前全球已建成的兆瓦級新型壓縮空氣儲能項目的機構有4家，我國處于領(lǐng)先地位。張家口市 100MW先進(jìn)壓縮空氣儲能示范項目預計年底投運，系統設計效率可提升至70.4%，將進(jìn)一步鞏固我國在壓縮空氣儲能領(lǐng)域的國際地位。”紀律稱(chēng)。

仍處于商業(yè)化初期

數據顯示，截至2020年底，我國已投運的儲能項目累計裝機規模35.6GW，其中抽水蓄能占比達89.3%，壓縮空氣儲能的占比僅為0.03%。世界領(lǐng)先的技術(shù)，為何沒(méi)能大規模推廣？

在紀律看來(lái)，壓縮空氣儲能是一項高門(mén)檻的領(lǐng)域，目前大多研發(fā)機構仍處于理論研究和系統分析階段。首先是技術(shù)門(mén)檻高，壓縮空氣 儲能是多學(xué)科交叉、多過(guò)程耦合的系統工程，在壓縮膨脹設備、空氣換熱、系統控制集成方面存在較高技術(shù)壁壘；其次是單機規模大、總投資較高，系統規模在10MW—100MW級示范工程的建設資金高達數億元，產(chǎn)業(yè)化還需要一個(gè)過(guò)程。

紀律指出，目前新型壓縮空氣儲能仍處于示范階段，隨著(zhù)張家口100MW示范項目的建成，將完成百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲能型壓縮空氣儲能產(chǎn)品的定性，此后再致力于規?；慨a(chǎn)和推廣。“1.5MW項目系統效率為52%，10MW項目系統效率為60%，100MW系統設計效率達到70%。未來(lái)隨著(zhù)系統規模擴大，其效率將進(jìn)一步提升至75%以上。系統規模越大、儲能容量越高，系統的效率就越高，隨之單位成本越低、經(jīng)濟性越好。”在他看來(lái)，100MW級項目最具商業(yè)推廣條件，是大規模壓縮空氣儲能的真正“賽道”。

呼喚價(jià)格政策盡快出臺

相關(guān)預測顯示，作為新能源發(fā)展的關(guān)鍵支持技術(shù)，到2025年，我國儲能裝機將較目前水平增長(cháng)10倍以上。

“要滿(mǎn)足電網(wǎng)系統對大規模、長(cháng)時(shí)間儲能的需求，新型壓縮空氣儲能當仁不讓。與同屬物理儲能方式的抽水蓄能相比，新型壓縮空氣儲能在建設周期和投資成本上更具優(yōu)勢，抽水蓄能建設周期為6—8年，新型壓縮空氣建設周期僅為1.5—2年，且不涉及移民搬遷問(wèn)題?；诔樗钅軐Φ乩項l件的要求，未來(lái)市場(chǎng)增量有限。”在紀律看來(lái)，壓縮空氣儲能同抽水蓄能一樣，都屬于長(cháng)時(shí)大規模，并與電化學(xué)儲能及飛輪等形成互補關(guān)系。未來(lái)壓縮空氣儲能將主要應用于電網(wǎng)側，其次是大規模百萬(wàn)機組發(fā)電側、核電機組和一些火電的靈活性改造方面。

新型壓縮空氣儲能具有本質(zhì)上的高安全性。紀律介紹，儲氣罐多為中壓壓力容器，壓力等級較低，且空氣擴散能力很強，不具可燃性，無(wú)爆炸和燃燒風(fēng)險。而采用地下鹽穴儲氣，對地面建筑和人員活動(dòng)不會(huì )產(chǎn)生影響。

經(jīng)濟性是行業(yè)大規模推廣的前提。日前，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機制的意見(jiàn)》，明確以競爭性方式形成電量電價(jià)，將容量電價(jià)納入輸配電價(jià)回收。此舉有利于提升抽水蓄能電站的盈利能力。

紀律表示，新型壓縮空氣儲能同樣具備抽水蓄能的功能，價(jià)格機制和市場(chǎng)環(huán)境將助推行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，呼吁相關(guān)政策盡快出臺。