枯竭油气藏里的"超级充电宝"
三桶油竞逐压缩空气储能新赛道
基于《石油天然气发展"十五五"规划》的政策解读与最新产业数据
核心提示
国家发改委、国家能源局印发的《石油天然气发展"十五五"规划》明确提出:"充分利用枯竭油气藏、盐穴和管道等地下空间资源,探索建设压缩空气储能等新业态。"这一政策信号标志着压缩空气储能正式纳入国家油气发展规划顶层设计。中石油、中石化、中海油三大石油央企正凭借地下空间资源、深井钻探技术和能源基础设施运营三大核心优势,以前所未有的速度切入压缩空气储能赛道。

一、政策风口:从"十五五"规划看压缩空气储能的战略定位
2026年发布的《石油天然气发展"十五五"规划》(以下简称《规划》),首次将压缩空气储能写入国家级油气产业发展纲领。《规划》在第六部分"加快绿色转型和新质生产力培育"中明确指出:
"推进新型地下储能产业发展。充分利用枯竭油气藏、盐穴和管道等地下空间资源,探索建设压缩空气储能等新业态。推动与周边新能源电站配套运行,提供容量支撑与调频调峰服务,提升区域能源系统的灵活调节能力与安全稳定水平。"
这一表述释放了三个关键信号:
第一,明确了储气空间来源。枯竭油气藏、盐穴和管道——这恰恰是三大石油央企数十年经营积累的核心资源。全国已探明岩盐储量丰富,仅山东肥城一地就达52.2亿吨,采矿形成的盐穴地下腔体总面积超2000万立方米;而遍布全国的枯竭油气藏更是潜在的"天然储气罐"。
第二,定位了功能角色。压缩空气储能不是孤立的储能设施,而是要与周边新能源电站配套运行,提供容量支撑与调频调峰服务。这意味着石油企业可以将油田周边的大规模风光资源与储能设施协同布局,实现"源网荷储一体化"。
第三,纳入了"四田"转型框架。《规划》提出推动老油气田延展成"电田、热田、储田、碳田"。压缩空气储能正是"储田"建设的核心抓手——将废弃油气井改造为"地下蓄电池",让老油田在减产退役后焕发第二次生命。
此外,《规划》还设定了2030年CCS/CCUS年注入二氧化碳达1000万吨的目标,并提出"探索地下储氢、二氧化碳等新业态",为压缩空气储能与CCUS、储氢等技术的融合发展预留了政策空间。
二、行业全景:压缩空气储能进入规模化商用前夜
2.1 全球市场快速扩容
压缩空气储能(CAES)正从示范应用迈向规模化商用。据行业研究数据:
2025年全球已投运及在建的先进绝热压缩空气储能项目总装机容量突破6.2GW,较2023年同期增长约170%。中国、美国及欧盟三大核心市场合计贡献超过85%的装机增量。全球CAES系统平均度电成本已降至0.12美元/千瓦时,较2022年下降41%,正逼近抽水蓄能的成本区间。
2.2 中国成为全球最大单一市场
2025年累计装机约0.7GW,占全球总量的38.9%
2025年新增投运约2.8GW,累计在建项目规模超过8GW
截至2025年5月15日,全国已投运压缩空气储能项目共13个,累计装机接近1000MW
2024年湖北应城300MW和山东肥城300MW两个标杆项目并网,标志着我国压缩空气储能正式迈入300MW级时代
全国已有24个省份将压缩空气储能纳入新型储能"十四五"规划
相关企业及研究院所达448家,北京(75家)、江苏(53家)、浙江(30家)位列前三
2.3 技术路线加速演进
传统补燃式CAES项目逐步退出新建规划,先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)与液态压缩空气储能(LAES)成为两大主流方向。2025年全球新签约项目中,AA-CAES占比达68%,LAES占比约22%。主流AA-CAES项目系统往返效率已突破68%,领先项目达到72%,较2022年提升近10个百分点。
在储气方式上,盐穴储气仍占主导,但人工硐室储气技术正快速突破——2026年首次在百兆瓦级项目中商业化应用,使选址灵活性提升40%,为缺乏盐穴资源的地区打开了压缩空气储能的大门。
三、三桶油布局深度解析
3.1 中石油:全链条布局,"双线"并进
盐穴CAES + 废弃油气藏CAES + 抽水蓄能 — 三线并进格局
(1)盐穴路线:山东肥城300MW项目
2025年10月,中石油旗下浙江油田公司与山东省肥城市政府、中储国能公司在杭州签署肥城300兆瓦先进压缩空气储能项目框架合作协议。这是中国石油在国内首次布局压缩空气储能项目。
项目依托肥城丰富的盐穴资源,采用国内自主知识产权的非补燃式技术路线,投产后年发电量可达6亿度,年减排二氧化碳约49万吨。为支撑山东区域新能源业务,中石油于2024年1月成立浙油(山东)新能源有限公司,此前已中标聊城莘县39.375万千瓦风电项目,形成了"风光储"一体化布局基础。
(2)废弃油气藏路线:青海油田"青海样本"
2025年9月底,我国青藏地区首例低孔低渗储层压缩空气储能井组先导试验在青海油田昆北切六区块正式启动。项目创新性地将深达数千米的废弃矿井改造为"天然储气罐"——在用电低谷时段将富余电能转化为压缩空气注入井下,在用电高峰时段释放发电。
项目形成的"高垫气、快返排"注采工艺,已完成3口井、5个阶段、112轮次注排验证。2025年11月,首轮放气工作顺利开展,三口井协同工作有效解决了单井试验中"边界过大、空气溢散强"的问题,验证了"同注同采"模式的可行性。这一探索为全国数以千计的废弃油气井找到了"第二次生命"。
(3)工程服务与知识产权布局
中石油旗下渤海钻探工程公司深度参与国内多个大型压缩空气储能项目的地下工程建设,掌握了大口径深井钻探、复杂地下腔体建设的核心技术。在知识产权方面,2024年5月获得5项核心发明专利(基于CO₂相变稳压技术),2025年密集申请"压缩空气储能库注采参数优化""盐穴压缩空气储能井管柱防腐装置"等专利,并启动160万元的大型压缩空气储能压缩膨胀过程动态性能优化设计服务招标。
(4)战略延伸:参股抽水蓄能
2026年初,中石油通过参股行业龙头国网新源进入抽水蓄能赛道,形成压缩空气储能与抽水蓄能"双线布局"——压缩空气储能领域自主深耕,抽水蓄能领域战略参股,兼顾战略价值与财务稳定性。
3.2 中石化:装备制造与工程示范双轮驱动
关键装备突破 + 工程示范落地 — 聚焦"卡脖子"环节
(1)顶层设计:业务布局研讨会定调
2024年11月29日,中石化集团在京召开压缩空气储能业务布局研讨会,由集团公司总工程师、中国工程院院士孙焕泉主持,48位领导和专家参会。会议明确将储气、储氢、储能纳入"十五五"规划,聚焦盐穴压缩空气储能领域,做好全产业链系统配套和标准体系建设。
(2)关键装备:大尺寸储能封隔器实现工程化突破
中石化石油工程技术研究院成功研发大尺寸储能封隔器及配套工具,实现大尺寸V0级密封,可模拟井下35MPa压力、200吨坐封力等工况。
2024年12月,在江苏淮安2×300MW盐穴压缩空气储能电站首次应用,验封测试压降为0兆帕
在山东泰安350MW压缩空气储能创新示范项目成功应用
正在全力支持云南昆明安宁350MW压缩空气储能示范项目
石化机械四机赛瓦公司自主研制13-3/8英寸空气储能封隔器,在山东肥城300MW国家示范电站完成首次应用
(3)装备制造基地
中石化南京工程有限公司承建了位于南京江宁开发区的中储国能百兆瓦级先进压缩空气储能系统装备制造基地——国内规模最大的先进压缩空气储能装备生产基地。基地可形成年产10台/套百兆瓦级先进压缩空气储能系统的能力,未来预计年产值不低于30亿元。
3.3 中海油:差异化路线聚焦液态空气储能
依托LNG深冷技术优势 — 选择LAES差异化路线
(1)技术路线:液态空气储能(LAES)
中国海油自主开发了基于新型深冷科技的液态空气储能技术,转化效率可达60%以上。与盐穴压缩空气储能不同,液态空气储能将空气液化后储存在地面低温储罐中,不受地质条件限制,尤其适合海上平台和沿海LNG接收站等中海油的核心业务场景。
(2)示范应用:依托LNG项目落地
中海油气电集团推动液态空气储能技术在浙江LNG三期和江苏LNG二期等项目中开展示范应用,将储能设施与LNG接收站的冷能利用相结合,提升能源综合利用率。LNG接收站的冷能可用于空气液化,大幅降低储能能耗。
(3)专利创新:冷热电气多联供系统
2025年1月,中海石油气电集团申请"压缩空气储能冷热电气多联供系统"专利(公开号CN119957464A)。系统包括储能单元、释能单元、供热单元和供冷供汽单元,满足油田对冷热电气的综合需求,实现从单一储能向综合能源服务的升级。
(4)储能目标
中海油设定"十四五"期间储能目标装机量1-1.5GWh,储能EPC合同额约20-30亿元。同时成立环渤海新能源有限公司探索储能、氢能等技术。
四、三桶油布局对比分析
核心差异解读
中石油的优势在于"全"——从盐穴到废弃油气藏,从自主建设到战略参股,从地下工程到地面装备,形成了最完整的产业链覆盖。其青海油田的废弃油气藏储能试验一旦技术成熟,可向全国数以千计的废弃油气井推广。
中石化的优势在于"精"——聚焦关键装备制造,尤其是大尺寸储能封隔器这一"卡脖子"环节。中石化南京工程承建的装备制造基地使其具备了核心装备量产能力,不仅服务自身项目,更辐射全行业。
中海油的优势在于"异"——选择液态空气储能差异化路线,巧妙将LNG冷能利用与储能结合,避开对陆地地质资源的依赖,契合其海上和沿海业务场景。"冷热电气多联供"专利展现了从调峰工具升级为综合能源服务站的前瞻思路。
五、前景展望:三大趋势值得关注
趋势一
从"单点示范"走向"区域集群"
《规划》提出建设鄂尔多斯、渤海湾、川渝、塔里木、松辽、准噶尔、柴达木等油气战略保障基地,这些基地同时也是压缩空气储能的潜在富集区。河南省已先行一步:全省推进中的压缩空气储能项目达9个,总装机4.22GW/14.56GWh,总投资超200亿元。
趋势二
从"盐穴依赖"走向"多空间并用"
中石油青海油田的废弃油气藏试验、人工硐室储气技术的商业化突破、中海油的液态空气储能路线,都在拓展可用的储气空间。《规划》明确"枯竭油气藏、盐穴和管道等地下空间资源"并用,未来将有更多类型的地下空间被纳入储能版图。
趋势三
从"储能调峰"走向"多能联供"
中海油的"冷热电气多联供"专利代表重要趋势——压缩空气储能向综合能源服务站演进。通过将储能过程中的压缩热、膨胀冷、释放电梯级利用,为油田和工业园区提供冷、热、电、汽等多种能源产品,大幅提升系统经济性。
六、结语
《石油天然气发展"十五五"规划》将压缩空气储能写入国家级油气产业纲领,标志着这一技术正式从"实验室示范"迈入"产业化部署"阶段。三大石油央企凭借地下空间资源、深井钻探技术和能源基础设施运营三大核心优势,正在将数十年的油气开发积累转化为储能赛道的竞争壁垒。
中石油的"全链条布局"、中石化的"装备制造突破"、中海油的"差异化路线",分别代表了石油企业切入压缩空气储能的三种典型路径。尽管技术路线各有侧重,但底层逻辑高度一致:将传统油气业务的"地下能力"转化为新型电力系统的"储能能力",在保障国家能源安全的同时,为构建零碳能源新生态贡献力量。
随着可再生能源渗透率的持续提升,电力系统对长时储能的需求日益迫切。压缩空气储能与抽水蓄能共同构成大规模物理储能的两大技术支柱,将在未来新型电力系统建设中发挥不可或缺的作用。三桶油在这一赛道的竞逐,不仅关乎企业自身的转型命运,更将深刻影响中国能源转型的进程与格局。
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