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压缩空气储能(Compressed Air Energy Storage, CAES)和液化空气储能(Liquid Air Energy Storage, LAES)是两种重要的长时储能技术,具有大规模储能、长周期存储和调峰调频等优势。随着全球能源转型和可再生能源的快速发展,这两种技术在国内和国外都展现出广阔的发展前景,但也面临一定的挑战。
一、全球发展前景
# 1. 国际市场
- **政策支持**:全球多国为实现碳中和目标,大力推动可再生能源发展,储能技术成为关键支撑。欧美等发达国家对长时储能技术的政策支持力度较大,为CAES和LAES提供了发展契机。
- **技术进步**:国际企业在CAES和LAES领域的技术研发和商业化应用进展较快。例如,英国Highview Power的LAES项目已在多个国家部署,德国的CAES技术也在不断优化。
- **市场需求**:随着风电、光伏等间歇性可再生能源占比提升,电网对长时储能的需求日益增长。CAES和LAES因其规模大、成本相对较低,成为重要的解决方案。
# 2. 国内市场
- **政策驱动**:中国“双碳目标”明确提出构建以新能源为主体的新型电力系统,储能技术被列为重点发展方向。国家发改委、能源局等出台多项政策支持储能技术研发和示范项目。
- **技术突破**:国内在CAES和LAES领域取得了一定进展。例如,中国科学院工程热物理研究所开发的先进绝热压缩空气储能技术已进入示范阶段,部分企业也在LAES领域进行探索。
- **应用场景**:中国风电、光伏装机规模全球领先,但弃风弃光问题依然存在,长时储能技术的需求迫切。此外,工业领域对低成本、大规模储能技术也有较高需求。
二、技术特点与挑战
# 1. 压缩空气储能(CAES)
- **优势**:规模大、寿命长、成本较低,适合大规模储能和电网调峰。
- **挑战**:传统CAES依赖天然气补燃,碳排放较高;新型绝热CAES技术尚处于商业化初期,效率和经济性需进一步提升。
# 2. 液化空气储能(LAES)
- **优势**:储能周期长、选址灵活、环境友好,适合工业余热利用和分布式储能。
- **挑战**:系统复杂、初始投资高、效率较低,需进一步优化技术并降低成本。
三、未来发展趋势
# 1. 技术创新
- **CAES**:重点发展高效绝热压缩空气储能技术,减少对化石燃料的依赖,提高系统效率和可靠性。
- **LAES**:优化液化空气工艺,提高能量转换效率,探索与工业余热、冷能利用的协同发展。
# 2. 商业模式
- 推动储能参与电力市场交易,探索峰谷电价、辅助服务等盈利模式,提升项目经济性。
- 结合可再生能源项目,发展“风光储一体化”模式,提高能源利用效率。
# 3. 政策支持
- 完善储能技术标准和监管体系,明确储能设施的市场定位和收益机制。
- 加大对长时储能技术的研发投入和示范项目支持,推动商业化应用。
四、总结
压缩空气储能和液化空气储能作为长时储能技术,在国内和国外均具有广阔的发展前景。国际市场在技术研发和商业化应用方面领先,国内市场则在政策和需求驱动下迅速追赶。未来,随着技术进步、成本下降和政策支持,这两种技术有望在能源转型和新型电力系统建设中发挥重要作用。然而,仍需克服技术成熟度、经济性和商业模式等方面的挑战,以实现规模化应用。
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