压缩空气储能装机及产业链建设情况如何？

行业具备广阔市场空间。

1. 装机规模快速提升，市场空间广阔

压缩空气储能装机快速提升。政策催化下，百兆瓦级别压缩空气储能将加快 示范应用。此外，随着国内电力市场改革不断推进，峰谷价差有望进一步拉大， 项目经济性将进一步提升。多重因素下，预计我国压缩空气储能行业将迎来快速 发展时期。 据观研天下预测，在中性条件下， 2022-2025 年，我国新增储能装机中压缩 空气储能渗透率或将达到 10%，新增装机容量 6.59GW，预计 2025 年累计装机 容量为 6.76GW。2026-2030 年新增储能装机中压缩空气储能的渗透率有望达到 23%，新增装机量 36.39GW，预计 2030 年我国压缩空气储能累计装机容量达到43.15GW，预计 2021-2030 年我国压缩空气储能装机量年均增长率将达到 85%。

压缩空气储能设备成本构成：从成本占比来看，中商产业研究院数据显示， 压缩机和膨胀机各占比 20%左右，蓄热换热装置占 15-20%，储气系统占 20- 30%，厂房土地占比 10%，其他占比 10%。

中性条件下，预计 2025 年压缩空气储能市场空间为 371.80 亿元。参考 2025 年压缩空气储能装机规模预测，我们对 2025 年压缩空气储能市场空间进行 测算。假设储能电站平均单位建设成本为 5500 元/KW，在中性情况下， 2025 年 空气压缩储能建设投资累计市场空间有望达到 371.8 亿元，其中作为压缩空气储 能关键设备的压缩机、膨胀机市场空间分别为 74.4 亿、74.4 亿，蓄热换热装置 市场空间有望达到 55.8 亿元，储气系统市场空间或超 93 亿元。

2. 上游设备生产商或率先受益，发展可期

产业链：上游为资源与设备供应，包括空气压缩机、膨胀机、换热设备、盐 穴资源四类。中游为开发建设，包括技术支持、设计开发、系统集成、建设运营。 下游为综合应用，压缩空气储能电站接入电网系统，服务于工商业用电、居民用 电等部门，起到调峰、填谷等作用。从产业链建设来看，目前，我国已初步构建 压缩空气储能产业链雏形，多家上市公司基于自身资源积极布局压缩空气储能业 务。

1）压缩机：决定系统效率，技术壁垒较高可部分实现国产化。压缩机一般 为多级压缩机带级间冷却装置，决定着整个压缩空气储能系统的效率，因此开发 大流量、高效率、高排气温度的压缩技术成为行业发展的关键。根据王富强等所 著的《压缩空气储能技术与发展》，目前，国内制造厂家主要有沈鼓集团、陕鼓 动力等，国外主要有阿特拉斯·科普柯、西门子等，100MW 级压缩机目前基本 可以实现国产化，但大规模压缩机的设计制造仍需技术研发，实现单机 300MW 级仍存在很大难度和技术瓶颈， 需现有压缩机采用并联或串联方式实现。

2）膨胀机：是做功发电关键核心部件。根据王富强等所著的《压缩空气储 能技术与发展》，膨胀机利用了压缩空气膨胀降压时，势能转化为动能的原理， 可以分为活塞膨胀机和透平膨胀机，其中透平膨胀机具有流量大、结构简单、体 系小、效率高、运转周期长等特点，适用于压缩空气储能项目。国内生产厂家主要有东方电气、上海电气、哈尔滨电气。目前，各公司均在透平膨胀机领域加大 研发力度，并开展 300MW 压缩空气储能的膨胀机研发工作。

3）换热系统：是协助提升系统效率的关键部件。根据王富强等所著的《压 缩空气储能技术与发展》，通过换热器设备，可以将热流体部分热量传递给冷流 体。国内化工及动力设备配套厂家均具备换热器设计加工能力，大多数可开展换 热装置的设计和计算工作。 针对压缩空气储能系统，哈尔滨汽轮机厂为压储项目研制了“U”形发夹式 换热器，具有流量大、承压高、耐高温、启停快、高效率等特点，已应用于江苏 金坛 60MW 压缩空气储能项目；中科院研发了气-水换热器应用于张北 100MW 压缩空气储能电站。

传统能源设备制造商积极布局压缩空气储能的设备制造。1）空气压缩机： 主要为陕鼓动力与沈鼓集团，其中陕鼓动力具备 300MW 压缩空气储能压缩机技 术方案提供能力，并于 2022 年 11 月中标了湖北应城 300MW 压缩空气储能项目 订单，沈鼓集团则为江苏金坛 60MW 压缩空气储能项目提供了压缩机设备。2） 膨胀机与换热器：主要涉及企业为三大电力设备商，即东方电气、上海电气、哈 尔滨电气，其中三大火电设备商旗下的汽轮机厂可提供透平膨胀机设备。以金坛 60MW 项目为例，东方电气提供了透平膨胀机，哈尔滨电气提供了换热器，上海 电气则提供了大功率的电机。

4）储气装置：包括地下洞穴以及地上的压力容器，地下洞穴有自然形成的 盐穴、改造矿洞、人造洞室等，地上压力容器主要为人造储气罐/管道等。根据 郭丁彰等所著的《压缩空气储能系统储气装置研究现状与发展趋势》，各类储气 装置的特点如下：1）盐穴等天然地下洞穴储气规模大、成本低，但依赖于特殊 地址和地理条件；2）人造洞室减弱了特殊地质地理条件的依赖，规模较大；3） 金属材料容器包括人造储气罐与储气管道，对于地理位置没有依赖，但成本较高。 相比储罐储气，直径较小压力管道储气更加灵活，可布置于地下。

盐穴经济性最好，其次为废旧洞穴，金属储气装置价格昂贵且处于试验阶段。 根据王富强等所著《压缩空气储能技术与发展》，通过对我国规划、可研、在建、 已建项目进行统计，盐穴储气库机组容量多较大，单千瓦投资相对较低，废旧矿 洞和新建洞穴也多可用作大型电站建设，单千瓦投资稍高于盐穴建库；以低温储 罐和高压气罐为主的金属材料储气装置一般用于小型电站，且单千瓦投资成本较 为昂贵。

盐穴是采盐或盐矿流失后留下的产物，可通过灌水、抽取等方法将地下较厚 的盐层或盐丘中的盐提取出来，在地下将留下体积巨大的空洞。盐穴经改造后可 用于天然气储气、压缩空气储能电站储气等，其中由于压缩空气储能电站的高温、 高压、日循环、压力变化大的特点，对盐穴腔体筛选提出了较高标准。 我国盐穴资源丰富，可开采的盐穴较多，预计存量盐穴可满足 35.45GW 开 发要求。根据梅生伟等所著的《基于盐穴储气的先进绝热压缩空气储能技术及应 用前景》，我国现有盐穴资源 1.3亿立方米，其中大部分经过造腔后密封性良好， 已利用的盐穴仅占总量的 0.2%，绝大部分盐穴处于闲置状态。我们参照江苏金 坛 60MW 压缩空气储能项目盐穴容积 22 万立方米，当前盐穴资源预计可满足 35.45GW（截至 2022 年 11 月备案项目为 8.2GW）的需求。除此之外，我国具有较丰富的井矿盐资源，根据中科院武汉岩土力学研究所，我国每年可产生地下 盐穴空间 2000 万方以上，新增盐穴可为压缩空气储能项目建设提供保障。 在盐穴资源分布上，我国适合建设地下储气库的岩盐矿藏主要分布在东部地 区，包括长江中下游、山东和广东局部地区，而光伏和风电装机规模巨大、对于 大规模储能需求迫切的“三北”地区，则缺少适宜于建设盐穴地下储气库的岩盐 地层。

盐业企业积极通过设立合资公司形式布局压缩空气储能行业。国内盐业公司 在做好自身盐及盐化工产品的生产与销售的同时，也在积极布局压缩空气储能行 业，其中代表企业为苏盐井神、雪天盐业、鲁银投资。盐业公司自身已具有丰富 的盐穴资源，通过与压缩空气储能技术方案提供商合作，共同开发压缩空气储能 示范项目，一方面可以实现风险共担，另一方面也可由示范项目逐步拓展进行产 业化建设，有望在主业发展的同时，构建第二成长曲线。