20221202-国海证券-新型电力系统专题五_压缩空气储能行业报告_压缩空气储能行业报告__31页_1mb
报告摘要
压缩空气储能行业报告总结
核心内容
压缩空气储能作为大型长时机械储能技术之一,具有容量大、安全环保、成本低、寿命长、建设周期短等优势,其能量转化效率可达70%以上,单位建设成本已接近抽水蓄能,具备经济性优势。随着技术进步和规模化应用,压缩空气储能被视为未来长时储能的重要发展方向。
主要观点
- 经济性:压缩空气储能的单位投资成本从2014年的60元/W降至当前的5-6元/W,与抽水蓄能接近,且度电成本可降至0.45-0.5元/KWh。
- 技术路线:目前主流为蓄热式压缩空气储能,具有较高的系统效率,且在实际应用中已实现10MW级以上的装机规模。
- 商用前景:我国在建/筹建压缩空气储能项目装机量已达6.3GW,预计2025年装机量将达到6.8GW,2030年将达43.2GW,占比有望达到28.8%。
- 储气库资源:盐穴、废旧矿洞、人工硐室等地下储气形式具备经济性和大规模应用潜力,预计“十四五”期间可实现约10GW的盐穴储能装机容量。
- 设备市场空间:2022-2025年核心设备市场空间合计为178亿元,2022-2030年合计为1160亿元。
关键信息
技术参数
| 指标 | 参数 |
|---|---|
| 建设周期 | 1.5-2年 |
| 能量转化效率 | 40%-55%(非绝热系统) / 60%-70%(绝热系统) |
| 使用寿命 | 30年以上 |
| 自消耗 | 0.5%-1%/天 |
| 单位投资成本 | 5-6元/W(地质条件恶劣会导致成本增加) |
| 响应时间 | 约3-10分钟(从输出功率的负最小值到正最大值) |
| 主要用途 | 调峰、调频、备用、黑启动 |
储能技术对比
| 储能类型 | 效率 | 响应时间 | 寿命 | 装机规模 | 投资成本 | 度电成本 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 抽水蓄能 | 70%-75% | 分钟级 | 坝体100年,电机设备40-60年 | 120万千瓦 | 6元/W | 0.21-0.25元/kWh |
| 压缩空气 | 60%-70% | 分钟级 | 30年以上 | 100MW以上 | 5-6元/W | 0.45-0.5元/kWh |
| 重力储能 | 85%以上 | 秒级 | 30-35年 | 25MW/100MWh | 3元/Wh | 0.5元/kWh |
| 飞轮储能 | 90%以上 | 毫秒级 | 20年 | 2MW/0.4MWh | 10-15元/W | - |
装机规模与项目进展
- 已投产项目:截至2022年9月底,我国压缩空气储能累计装机容量为182.5MW。
- 在建/筹建项目:6.32GW,主要集中在盐穴、矿洞改造和人工硐室等地下形式。
- 代表性项目:
- 河北廊坊:1.5MW超临界压缩空气储能示范项目
- 安徽芜湖:500kW压缩空气储能示范项目
- 山东肥城:10MW盐穴先进压缩空气储能调峰电站
- 贵州毕节:10MW先进压缩空气储能系统
- 河北张家口:100MW/400MWh国家示范项目
- 江苏金坛:60MW/300MWh国家示范工程
- 湖北应城:300MW压缩空气储能电站示范工程
- 山东泰安:350MW压缩空气储能创新示范工程
储气库类型与成本
| 储气装置类型 | 应用场景 | 优势 | 不足 | 单位造价(元/m³) |
|---|---|---|---|---|
| 盐穴 | 地下 | 储气规模大,成本低 | 依赖特殊地理条件,安全稳定性需论证 | 227 |
| 废旧矿洞改造 | 地下 | 规模较大,削弱地理限制 | 成本较高 | 1100 |
| 人工硐室 | 地下 | 规模较大,削弱地理限制 | 成本较高 | 1100 |
| 高压储罐 | 地面 | 密封好,运行稳定性好 | 规模较小,成本高,存在疲劳失效风险 | 2300 |
| 混凝土储气室 | 水下 | 恒压储释气,近等温充放气 | 规模较小,成本高,设备易腐蚀 | - |
投资建议
- 行业评级:推荐,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。
- 重点关注公司:
- 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、哈尔滨电气
- 换热系统厂商:西子洁能
风险提示
- 政策变动风险
- 装机不及预期
- 行业竞争加剧
- 技术进步不及预期
- 测算存在主观性,仅供参考
- 重点关注公司业绩不及预期
结论
压缩空气储能技术具备显著的经济性和技术优势,其商业化进程正在加速。随着装机容量的提升和成本的下降,预计将在2025年迎来商用大年。建议投资者关注相关核心设备厂商及储能系统集成商,同时需注意潜在风险。
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