新能源与高效节能

1.1 技术水平本项目负责人在液态空气储能技术发明者、英国伯明翰大学丁玉龙院士团队开展了5年的液态空气储能研发，带领团队开展全球首个350kW/2.5MWh液态空气储能电站的能效提升研究工作，取得了一系列国际领先的成果，发表相关高水平SCI论文40余篇，授权专利7项；2017年发明液态空气储能热电联供技术，2022年发明液态空气储能四联供技术，并入选河北省海外高层次人才项目、石家庄市人才绿卡A卡。1.2 技术的新颖性、先进性和独特性（1）新颖性：液态空气储能是一种新型的大规模储电技术，利用液态空气作为储电介质，通过消耗电网低谷电或者弃风弃光新能源将环境气态空气转换为液态空气，在电网高峰期将液态空气转换为气态空气实现发电，可以用于电网调峰、调频、新能源消纳等，如图1所示。（2）独特性：液态空气储能利用常压液态空气作为储电介质，安全无污染，相较其他大规模储电技术，具有储能密度高、选址不受地理条件限制、寿命长、投资低、环境友好等优势。（3）先进性：液态空气储能技术由英国伯明翰大学丁玉龙院士团队发明，并与英国Highview公司合作分别于2012年、2018年和2022年建造了全球首个350kW/2.5MWh、5MW/15MWh、50MW/250MWh液态空气储能电站（图2），目前已在英国实现商业化运作，而国内起步较晚，还处于初始研究阶段，商业化尚属空白。 图1 液态空气储能原理示意图 图2 液态空气储能技术发展历史

2.1 市场规模及增长趋势（1）市场规模：为了应对全球气候变化，2020年我国在联合国大会上提出了“碳中和”的战略目标，预计到2030年新能源总装机容量达到12亿千瓦以上。然而，新能源具有间歇性和波动性，导致能源供给和需求不匹配。储能技术可以在用电低谷时段将新能源存储起来，在用电高峰时段释放出来，有效抑制新能源的间隙性，解决供需不匹配的问题，预计到2030年新能源将新增配套储能34GW以上，市场规模达到千亿人民币以上，市场前景十分巨大。（2）增长趋势：目前全球储能产业正在快速发展，每年以9%的速度增长，2021年我国新增储能装机容量超过1.2GW，建设规模是2020年水平的8.5倍。我国已有超过20个省份发布了新能源配置储能政策，要求比例在10%-20%之间，这些措施促进了储能产业的快速发展。2.2 竞争对手及竞争优势（1）竞争对手：目前大规模储电技术主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和液态空气储能。抽水蓄能技术利用水的重力势能进行储能，需要具有上、下游两个水库，截止到2020年，我国抽水蓄能电站累计装机容量为40 GW，中国电建是抽水蓄能建设龙头。压缩空气储能技术利用高压空气的压力势能进行储能，通常需要地下盐穴，国内已建成500 kW、1.5 MW、10 MW等多种容量规模的压缩空气储能示范电站，在建100MW压缩空气储能商业电站，中储国能是压缩空气储能领域龙头。液态空气储能技术利用液态空气的超低温储能，国内发展处于起步阶段，目前尚未有液态空气储能企业。竞争优势：抽水蓄能和压缩空气储能面临的共性挑战是对地质条件要求很高：抽水蓄能需要高山存储，压缩空气需要地下盐穴存储，并且带来生态和移民双重问题，限制了未来的发展。液态空气储能技术采用常压储罐存储液态空气，不受地理条件限制，可以建造在任何地方，克服了以上技术的弊端，成为最有潜力的大规模储电技术（图3）。 图3 液态空气储能技术对比2.3 销售预测液态空气储能技术未来将主导大规模储电领域，预计可占据~40%市场份额。本项目预计前三年销售额达到5亿，五年后销售额达到10亿以上。盈利方式包括模块化液态空气储能电站生产销售、专利授权、新能源补贴等，主要为电源侧、电网侧和用户侧提供多种服务（调峰、调频、黑启动、旋转备用、电网安全等）。