在構建以新能源為主體的新型電力系統進程中,如何解決可再生能源的隨機性、間歇性與電網穩定運行之間的矛盾,如何破解可再生能源電力“清潔-安全-經濟”的不可能三角,已成為行業面臨的核心挑戰。在9月17日舉辦的“錨定向‘新’·‘智’造未來——問道‘十五五’中國制造業高質量發展研討會”上,中國能建工程研究院副院長、中能建數字科技集團有限公司總經濟師李軍發表題為《以壓縮空氣儲能助力新型電力系統建設》的主題演講,指出壓縮空氣儲能技術正在從理論認知走向工程實踐,成為促進能源轉型、提升電網靈活性的關鍵解決方案。
新型電力系統亟需新型儲能方式
隨著全球應對氣候變化的步伐加快,我國能源結構正在發生深刻變革。截至2025年7月底,全國發電裝機容量36.7億千瓦。其中風電和太陽能發電合計裝機16.8億千瓦,占比超過45%;火電裝機14.9億千瓦,占比40%。“新型電力系統的重要特征就是風光裝機占比大幅提升。”李軍說,風電和光伏具有隨機性、間歇性、波動性和不可控性,給電力系統穩定運行帶來巨大挑戰,需要靈活性調節電源參與協調,以滿足電力系統安全穩定運行的要求。
在李軍看來,新型電力系統面臨的挑戰是靈活性調節資源占比下降。過去依靠火電進行調節的方式,隨著火電占比逐步下降,變得難以為繼。李軍強調:“新型電力系統面臨的核心矛盾是靈活調節資源占比的下降與清潔能源占比上升之間的不平衡。”
李軍表示,壓縮空氣儲能技術是促進能源轉型、提升電網靈活性的關鍵解決方案。壓縮空氣儲能系統是一種新型大規模電力儲能系統。在儲能階段以電能驅動壓縮機將空氣進行壓縮儲存在釋能階段以高壓空氣驅動空氣透平做功發電,具有高功率、大能量、深調峰、強構網、高安全性、長壽命、選址靈活和建設周期短等顯著優勢。
李軍重點介紹了中國能建在壓縮空氣儲能領域的工程實踐。在湖北應城,“能儲一號”世界首臺套300兆瓦壓縮空氣儲能電站,已經實現全容量發電并接入湖北電網。該項目采用非補燃絕熱壓縮技術,轉換效率近70%,利用當地采鹽形成的天然空腔進行儲氣,實現了資源的再利用。與此同時,甘肅玉門人工硐室型壓縮空氣儲能電站將于今年年底并網發電,成為世界首個人工硐室型儲氣方案的電站;山東泰安鹽穴型350兆瓦電站也在建設中。李軍說,從湖北到甘肅再到山東,這些壓縮空氣儲能項目共同構成了中國壓縮空氣儲能技術多元化應用的發展圖景。
推動產業鏈升級與能源轉型
壓縮空氣儲能技術不僅是一種儲能解決方案,更是帶動傳統產業轉型升級、培育新質生產力的重要路徑。李軍指出,中國能建壓縮空氣儲能系統解決方案帶動了壓縮機產業、電動機產業、換熱器產業等多個領域的創新發展。例如,項目用到的壓縮機電動機全球容量最大,推動了我國高壓大容量電動機技術的全球領先。更為重要的是,壓縮空氣儲能為解決新能源消納問題提供了新思路。通過將風電、光伏與儲能在同一場地布置,統一協調、統一上網,可以改變當前新能源單獨上網、中午時段光伏大發無法消納的困境,實現“午間儲電,晚峰發電”的良性循環。
著眼未來,李軍描繪了以壓縮空氣儲能為支撐的能源發展新圖景:我國風光資源主要集中在三北地區,而負荷中心位于中東部,未來可通過“西電東送”“北電南用”的方式,實現高比例甚至全綠電輸送。在中東部地區建設分布式儲能電站,白天儲存綠色電力,晚上釋放電力,共同支撐中國社會的能源轉型。
根據國家發展改革委最新文件,到2027年,新型儲能產業規模將達到1.8億kW,其中壓縮空氣儲能的市場占比和總量將呈現“雙提升”局面。李軍表示,壓縮空氣儲能即將跨過0到1的起步階段,正在走向1到10、10到100的規模化發展,未來將成為填補火電降速帶來的靈活調節資源空白的重要力量。
李軍認為,中國能建壓縮空氣儲能系統解決方案始終秉持“全自主、全國產、全開放、全產業”理念,正從理論走向實踐,從示范走向推廣,不僅為新型電力系統建設提供了關鍵技術支撐,也為傳統能源裝備產業轉型升級、塑造能源領域的新質生產力提供了新方向,更為實現碳達峰、碳中和目標提供了切實可行的路徑。隨著技術的不斷成熟和成本的持續降低,壓縮空氣儲能有望成為新型電力系統中不可或缺的“穩定器”和“調節器”,助力我國能源事業實現高質量可持續發展,為全球能源清潔低碳轉型提供具備廣泛推廣價值的“中國方案”。
責任編輯: 張磊