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各類儲(chǔ)能技術(shù)度電成本分析

國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能項(xiàng)目進(jìn)展系列匯總

戶用儲(chǔ)能系列匯總

戶用儲(chǔ)能成本與收益計(jì)算系列匯總

昨天和大家分享了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系列的第二部分：抽水蓄能優(yōu)劣勢(shì)和產(chǎn)業(yè)鏈

今天和大家分享第三部分：壓縮空氣儲(chǔ)能優(yōu)劣勢(shì)和產(chǎn)業(yè)鏈

一、原理：依靠高壓氣體作為介質(zhì)儲(chǔ)能?

? 壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)大容量、長(zhǎng)時(shí)間電能儲(chǔ)蓄的電力儲(chǔ)能系統(tǒng)。通過(guò)壓縮空氣存儲(chǔ)多余的電能，在需要時(shí)，將高壓氣體釋放到膨脹機(jī)做功發(fā)電。傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)原理脫胎于燃?xì)廨啓C(jī)，其工作流程為：壓縮、儲(chǔ)存、加熱、 膨脹、冷卻。

當(dāng)前壓縮空氣技術(shù)以中溫蓄熱式壓縮空氣儲(chǔ)能為主。中溫技術(shù)將壓縮空氣加熱到 200-300℃，溫度越高，轉(zhuǎn)換效率就越高，最新壓縮空氣儲(chǔ)能的電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到 60-70%。但高溫對(duì)壓縮機(jī)等設(shè)備材料的要求更高，當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化方向以中溫為主。

二、優(yōu)劣勢(shì)：已擺脫地理約束，但當(dāng)前效率相對(duì)較低

1、優(yōu)勢(shì)

1）隨著技術(shù)的進(jìn)步，可以通過(guò)儲(chǔ)氣罐的形式存儲(chǔ)壓縮氣體，從而擺脫了地理約束，可以大規(guī)模上量。傳統(tǒng)的壓縮空氣儲(chǔ)能需要借助特定的地理?xiàng)l件建造大型儲(chǔ)氣室，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等，從而大大限制了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng) 的應(yīng)用范圍。當(dāng)前隨著技術(shù)的進(jìn)步，可以通過(guò)建設(shè)大型儲(chǔ)氣罐來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)。?

2）單位成本相對(duì)較低。設(shè)備成本占系統(tǒng)成本的大部分，存在著隨著大規(guī)模應(yīng)用快速降本的可能。?

2、劣勢(shì)

整個(gè)系統(tǒng)的效率相對(duì)來(lái)說(shuō)仍在較低的水平。當(dāng)前涉及運(yùn)行的項(xiàng)目效率在 50%-70%之間，較成熟的抽水蓄能的 76%左右還有一定的差距，這一定程度上影響了整個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。

三、產(chǎn)業(yè)鏈：壓縮機(jī)、膨脹機(jī)為核心部件

壓縮機(jī)是壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中最核心的部件之一，其性能對(duì)整個(gè)系統(tǒng)起決定性影響。大型壓縮空氣儲(chǔ)能電站的壓縮機(jī)多為軸流與離心壓縮機(jī)結(jié)合機(jī)組的結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)壓比需達(dá)到 40-80，甚至更高。根據(jù)美國(guó)電力研究協(xié)會(huì)報(bào)告，按 2002 年美元計(jì)價(jià)下，Huntorf 電站裝配的壓縮機(jī)成本大約在 170 美元/KW。?

膨脹機(jī)同樣是壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中的核心部件。大型壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)中的膨脹機(jī)具有膨脹比大、負(fù)荷高等特點(diǎn)，一般采用多級(jí)膨脹加中間再熱的結(jié)構(gòu)。根據(jù)美國(guó)電力研究協(xié)會(huì)報(bào)告，按 2002 年美元計(jì)價(jià)，百兆瓦級(jí)大型電站中，透平膨脹機(jī)的投資成本大約在 185 美元/KW。

德國(guó) Huntorf 電站成本結(jié)構(gòu)拆分：

四、產(chǎn)業(yè)化：百兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)并網(wǎng)調(diào)試

20 世紀(jì) 70 年代起，傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展。目前唯二實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)行的大型壓縮空氣儲(chǔ)能電站是德國(guó) Huntorf 和美國(guó) Alabama McIntosh 電站，輸出功率均達(dá)到百兆瓦級(jí)。作為傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，其儲(chǔ)氣裝置為地下洞穴或廢棄礦洞，發(fā)電過(guò)程中均需使用燃料，能量轉(zhuǎn)化率相對(duì)較低，在 45-55% 左右。?

相較于傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)不依賴化石燃料、不使用儲(chǔ)氣洞穴，具有壽命長(zhǎng)、清潔無(wú)污染、儲(chǔ)能周期不受限制等優(yōu)勢(shì)。中儲(chǔ)國(guó)能于 2021 年底實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的張家口 100MW/400MWh 先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，設(shè)計(jì)效率達(dá)到了 70.4%，單位裝機(jī)成本降低至 450-750 美元/KW。該項(xiàng)目將有效促進(jìn)我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

國(guó)內(nèi)外壓縮空氣儲(chǔ)能電站對(duì)比：

長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系列的第三部分的內(nèi)容就分享到這里，明天和大家分享第四部分的內(nèi)容：鋰離子電池優(yōu)劣勢(shì)和產(chǎn)業(yè)鏈

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付費(fèi)服務(wù)（零碳工廠、零碳園區(qū)）：

1、個(gè)人和企業(yè)層面的碳排放管理、碳資產(chǎn)管理培訓(xùn)

2、上市企業(yè)、各類園區(qū)的組織層面碳盤查、產(chǎn)品層面碳足跡、碳中和規(guī)劃、碳配額資產(chǎn)托管、國(guó)內(nèi)外碳信用申請(qǐng)和交易（CCER、林業(yè)碳匯、VCS、GS等）