壓縮空氣儲能概述

壓縮空氣儲能是指在電網負荷低谷期將電能用于壓縮空氣，在電網負荷高峰期釋放壓縮空氣推動汽輪機發電的儲能方式。壓縮空氣儲能系統包含壓縮、儲氣、蓄熱/冷、回熱/冷、膨脹發電等多個子系統，系統內的關鍵設備主要包括壓縮機、換熱器和膨脹機。壓縮空氣儲能分為傳統與新型兩大技術路線，其中新型壓縮空氣儲能包括絕熱式壓縮空氣、蓄熱式壓縮空氣、等溫式壓縮空氣、液態空氣儲能、超臨界壓縮空氣儲能和先進壓縮空氣儲能等。

產業鏈概述

隨著全球對清潔能源和高效儲能技術的需求日益增長，壓縮空氣儲能（CAES）產業正以前所未有的速度發展，其完整的產業鏈體系已逐漸成型并持續優化。壓縮空氣儲能產業鏈上游包括裝備制造、儲氣庫，其中核心裝備包括壓縮機、換熱器、膨脹機，儲氣庫包括高壓氣罐、低溫儲罐、廢舊礦洞、新建洞穴、鹽穴等多種形式。中游企業主要負責儲能系統的集成，即將上游的裝備制造與儲氣庫建設相結合，形成完整的儲能系統。下游為應用推廣與市場服務，包括儲能系統安裝，主要為新能源及傳統電站、電網公司、工商業企業等終端用戶提供 EPC（工程建設總承包）業務。

壓縮空氣儲能發展現狀

儲能是構建新型電力系統、支撐能源結構轉型升級、實現“碳達峰、碳中和”的關鍵技術，也是實現大規模風光高效消納最經濟、最有效的手段之一。近年來，我國政府對儲能產業的發展給予了前所未有的重視，并通過一系列政策措施持續推動新型儲能技術的研發與應用。截至2023年底，我國電力儲能項目累計裝機規模已躍升至86.5 GW，實現了44.65%的同比增長，彰顯了儲能產業的蓬勃生機。從儲能項目的裝機結構來看，盡管抽水蓄能仍占據主導地位，但其累計裝機占比已連續兩年低于70%，標志著儲能領域正迎來多元化發展的新時代。尤為引人注目的是，新型儲能技術呈現出爆發式增長態勢，累計裝機規模達到34.5GW，同比激增163.5%，占比攀升至39.9%，較2022年顯著提升了18個百分點。其中，鋰離子電池儲能技術憑借其技術成熟度高、效率優越等優勢，成為新型儲能中的絕對主力，占比高達97.3%，而鉛蓄電池、壓縮空氣儲能、液流電池、超級電容和飛輪儲能等其他技術則分別占據較小但不可忽視的市場份額。

相關報告：智研咨詢發布的《中國壓縮空氣儲能（CAES）行業市場研究分析及前景戰略研判報告》

目前的各類儲能技術中，能夠實現 100MV 及其以上功率等級應用的技術，主要包括抽水蓄能和壓縮空氣儲能兩種技術門類。但抽水蓄能技術存在天然的地理條件限制，我國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展。而壓縮空氣儲能具有儲能容量大、儲能周期長、比投資小等優點，被認為是最具有廣闊發展前景的大規模儲能技術之一。

過去十幾年，中國壓縮空氣儲能的裝機規模實現了跨越式的增長，從千瓦級起步，迅速擴展到兆瓦級、百兆瓦級，直至最近的300兆瓦級壓縮空氣儲能電站成功并網發電，標志著該技術正步入快速產業化發展的新階段，形成了規模化建設與應用的新局面。據由中國化學與物理電源行業協會主編的《2024中國壓縮空氣儲能產業發展白皮書》最新數據顯示，截至2023年底，我國已投運的壓縮空氣儲能項目總數達到7個，累計裝機容量約182.5兆瓦，壓縮空氣儲能產業快速發展。

在技術路線方面，我國壓縮空氣儲能技術呈現出多元化發展的特點。當前已并網的7個項目中，雖然以先進壓縮空氣儲能技術為主流，占比高達98.9%，但超臨界壓縮空氣儲能技術和液態空氣儲能技術也初露鋒芒，分別通過廊坊1.5MW項目和江蘇同里0.5MW項目實現了裝機應用，占比分別為0.8%和0.3%。這種技術路線的多元化不僅豐富了壓縮空氣儲能的應用場景，也為未來技術的進一步創新與發展提供了寶貴經驗。未來，隨著技術的不斷成熟和市場的進一步拓展，壓縮空氣儲能有望成為推動我國能源結構轉型和實現碳達峰、碳中和目標的重要力量。

市場競爭格局及重點企業分析

1、市場競爭格局

壓縮空氣儲能作為新興儲能技術的代表，正逐步成為能源領域的新焦點。隨著技術的不斷成熟和市場需求的快速增長，多家上市公司已深度參與該產業鏈，共同推動行業的繁榮與發展。從行業競爭格局來看，中國空氣壓縮機市場集中度較低，競爭格局相對分散。在壓縮空氣儲能行業的廣闊版圖中，一批重點企業憑借其深厚的技術積累、強大的研發實力以及在核心裝備開發、項目投資開發等方面的卓越表現脫穎而出。中儲國能、中國能建、中國華能、陜鼓動力、杭氧股份、金通靈、東方電氣、雪天鹽業等企業，均在該領域展現出非凡的競爭力與影響力。其中，中國能建是目前唯一一家在壓縮空氣儲能領域進行技術研發、核心裝備開發、項目投資開發等方面進行全產業鏈布局的央企。隨著技術的不斷突破和市場的逐漸成熟，競爭格局正逐步向專業化、集中化方向演進。

2、中儲國能

中儲國能在壓縮空氣儲能領域擁有深厚的技術積累和豐富的項目經驗，是行業內的佼佼者。公司致力于技術創新和產業化應用，不斷推動壓縮空氣儲能技術的進步和市場拓展。公司核心技術源自中國科學院工程熱物理研究所，企業具備1-300MW先進壓縮空氣儲能系統研發、設計，核心裝備制造、工程實施，以及電站投資和運營全套能力整體技術及應用水平，處于國際領先地位。2024年4月，中儲國能建成國際首套300MW先進壓縮空氣儲能國家示范項目，其系統額定設計效率達72.1%，該項目是目前國際上規模最大、效率最高、性能最優、成本最低的新型壓縮空氣儲能電站。在技術創新方面，目前，中儲國能研發團隊突破了300MW級壓縮空氣儲能系統全套核心關鍵技術，攻克了多級寬負荷壓縮機和多級高負荷透平膨脹機技術、高效超臨界蓄熱換熱器技術、系統全工況優化設計與集成控制技術，創造性研制出300MW多級高負荷透平膨脹機、多級寬負荷壓縮機和高效緊湊式蓄熱換熱器等核心裝備。系統單位成本較100MW下降30%以上，系統裝備自主化率達100%，實現了完全自主可控，為壓縮空氣儲能產業化作出重要貢獻。

3、陜鼓動力

陜鼓動力是國內透平機械設備龍頭，公司核心產品軸流壓縮機、離心壓縮機、能量回收透平技術門檻高，壟斷性強，公司是國內少數能做到軸流壓縮機、離心壓縮機、能量回收透平全覆蓋的企業。雙碳背景下，公司積極抓住能源轉型和節能減排機遇，發展儲能、氫能、碳捕捉等業務。憑借設備技術優勢，陜鼓已取得全球首臺套300MW級壓縮空氣儲能電站示范工程項目，助力項目實現非補燃壓縮空氣儲能領域單機功率世界領先、儲能規模世界領先、轉換效率世界領先。并相繼取得全球首臺套300MW人工硐室壓縮空氣儲能項目、全球最大規模350MW鹽穴壓縮空氣儲能等項目突破，實現儲能業績世界領先。

行業面臨的挑戰及市場發展趨勢

挑戰：當前，壓縮空氣儲能行業正處于產業化的初期階段，盡管其作為一種清潔、高效的儲能技術具有廣闊的發展前景，但仍面臨著多方面的挑戰。其中，由于壓縮空氣儲能技術尚未完全成熟，其在實際應用過程中可能面臨技術不穩定的問題。這包括但不限于設備故障頻發、系統運行不穩定、能量轉換效率波動等，這些都可能影響儲能系統的可靠性和安全性。此外，壓縮空氣儲能系統的建設和運營成本較高，包括儲氣設施、壓縮和釋放系統、熱管理系統等多個部分。高昂的投資成本限制了該技術的廣泛應用和商業化進程。

趨勢：隨著壓縮空氣儲能技術的日益成熟與創新，以及國家層面對于儲能領域支持政策的密集出臺，壓縮空氣儲能技術發展空氣巨大。未來，中國壓縮空氣儲能產業鏈將呈現以下發展趨勢：一是隨著研發投入的加大和產業鏈上下游的緊密協作，壓縮空氣儲能技術將在提高能量轉換效率、延長設備壽命、降低維護成本等方面取得更多突破，進一步推動其成本接近甚至超越抽水蓄能的成本水平。二是。隨著市場規模的擴大，壓縮空氣儲能產業鏈將更加注重上下游之間的協同與整合，形成從材料供應、設備制造、系統集成到運維服務的完整產業生態，促進資源高效配置和價值鏈優化。三是壓縮空氣儲能技術將不再局限于特定的應用領域，而是逐步向電網調峰調頻、分布式能源系統、工業儲能等多個領域拓展，滿足不同場景下的儲能需求，實現市場多元化發展。綜上所述，未來壓縮空氣儲能有望實現與抽水蓄能相近的成本、并實現大規模的商業應用。