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2024年6月18日 星期二
新型储能将迎强势爆发
所属分类:行业展望
来源:中国电子报
作者: 张维佳
更新日期:2023-08-04

在甘肃武威的戈壁沙漠,国内最大的光伏治沙配储项目并网发电,其锂电储能系统,在零下30摄氏度的高风沙环境中也能安全稳定运行。在湖北应城的矿井盐穴,世界首套300兆瓦级压缩空气储能电站示范工程正在加紧施工,超过5亿kWh的设计发电量,可满足40余万普通家庭一年的用电量。

运用了不同技术,这些大型“充电宝”改变了电力系统即发即用的传统模式,提高了电力系统灵活性。近年来,随着光伏等新能源产业的快速发展,新型储能需求空间广阔,成为能源发展“新风口”。业内专家预测,2025年,我国新型储能产业规模或将突破万亿元。我国新型储能产业即将进入爆发期。

新型储能应运而生

新型储能是指除抽水蓄能以外的新型储能技术,包括锂离子电池、液流电池、压缩空气、飞轮储能、储热蓄冷、氢储能等。相较于传统抽水蓄能,新型储能具有响应速度快、建设周期短、调节性能高、选址布局灵活等优势。

在晶澳智慧能源浙江义乌基地,新型储能系统为厂区节省了不少用电成本。“浙江采用分时电价政策,大工业用电尖峰电价每度高达约1.2元,而低谷电价每度仅有0.27元左右。我们的储能系统利用这样的峰谷价差,每天进行两充两放,在用电低谷时将电力储存起来,等到用电高峰再释放,每年可为厂区节省电费近500万元。”晶澳智慧能源储能技术中心主任王绥军告诉《中国电子报》记者,该系统也并入了当地电网的调度系统,参与电网需求侧响应,可为当地电网运行提供调峰、备用等多种支撑服务。

而这只是新型储能的应用场景之一。“新型储能技术应用场景丰富,主要包括电源侧、电网侧和用电侧。”中国能源研究会储能专委会主任委员陈海生介绍道,在电源侧,储能可以提升新能源并网友好性和容量支撑能力,促进大型风电光伏基地开发消纳,提升常规电源调节能力;在电网侧,储能可以提供调峰、调频等多种服务,提高电网安全稳定运行水平;而在用户侧,储能可以用于分布式供能系统,提高用能质量、降低用能成本,同时通过用户侧储能以及充换电设施、智慧用电设施等,提升用户灵活调节能力。

“在‘双碳’目标的引领下,加快建设高比例可再生能源的新型电力系统已成为我国能源事业发展和转型的重要任务。然而新能源发电具有波动性、随机性和间歇性,带给电网不小的调节压力。储能能够削峰填谷、快速响应、实现电网友好,是打造新型电力系统的核心环节,将迎来快速发展。”科华数能相关负责人表示。

万亿级市场面临“爆发”

为加快构建新型电力系统、推动能源绿色低碳转型,近年来,国家和省级层面均出台了相关政策,促进和鼓励储能项目开发建设。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出,加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电力系统互补互济和智能调节能力,加强源网荷储衔接,提升清洁能源消纳和存储能力,加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。

工业和信息化部等六部门联合发布的《关于推动能源电子产业发展的指导意见》强调,加强新型储能电池产业化技术攻关,推进先进储能技术及产品规模化应用。研究突破超长寿命高安全性电池体系、大规模大容量高效储能、交通工具移动储能等关键技术,加快研发固态电池、钠离子电池、氢储能/燃料电池等新型电池。

在政策的加持下,储能市场迎来“爆发式”增长。国家能源局发布的最新数据显示,截至2023年6月底,我国新投运新型储能装机规模约863万千瓦/1772万千瓦时,相当于此前历年累计装机规模总和。


中国新增投运新型储能项目装机规模(2023年1-6月份)

来源:中关村储能产业技术联盟

中关村储能产业技术联盟8月2日发布的最新数据显示,2023年1-6月,新增投运储能项目中,新型储能装机占比77%,其中,电网侧新增装机占比约56%;电源侧占比42%、用户侧占比2%。从技术路线看,锂离子电池占比高达99% 。


中国新增投运新型储能项目应用装机分布(2023年1-6月份,MW%)

来源:中关村储能产业技术联盟

在中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇看来,我国新型储能产业即将进入爆发期。预计2025年,我国新型储能市场规模有望达到70GW,产业规模或将突破万亿元。

全球储能市场也将实现持续增长。“澳大利亚、印度、中东和非洲等地储能市场需求都在高速增长。预计在2023年到2027年之间,全球储能市场总需求量约为2200GWh,到2030年前后,整个市场的年新增需求会进入TWh时代。”亿纬储能市场总监叶婉柔表示。

两类企业率先“抢滩”

目前,锂离子电池是技术最成熟、应用最广泛、市场占比最高的新型储能技术。随着储能锂电池出货量的大幅增加,动力电池企业纷纷开始将储能视为新的业务增长点。

今年4月,特斯拉宣布在上海投资建设储能超级工厂。该工厂计划于2023年第三季度开工,2024年第二季度投产,初期规划年产商用储能电池1万台。

紧接着,宁德时代在5月发布了全球首个零辅源光储融合解决方案,该系统搭载1.5万次循环寿命的电芯,实现光储同寿。同期,比亚迪发布了首款集成刀片电池的储能系统“比亚迪魔方”。相比传统储能系统,“比亚迪魔方”无模组、无PACK,直接集成到系统中,提升约98%的空间利用率,适用于工商业储能、电站级储能等应用场景。

LG新能源计划从今年10月开始,扩大其密歇根电池厂的磷酸铁锂电池出货量,并首先考虑将其用于储能系统而非电动汽车,以增强自身在储能市场的竞争力。

国轩高科、中创新航、蜂巢能源等国内锂电厂商也发布了应用于电力、工商业和家庭三大场景的储能电芯及产品。

各大光伏龙头企业也“不甘落后”,大举布局新型储能产业。阳光电源储能系统、储能变流器全球出货量已连续7年在中国企业中位居第一;天合光能成功交付国内单体800兆瓦时储能项目,并推出12000次循环的储能天合芯;协鑫集团年产36万吨磷酸铁锂储能材料项目在四川投产......

记者注意到,我国锂电、光伏企业的储能产品已覆盖电源侧、电网侧和用户侧,涵盖大型地面储能、工商业储能、户储等,除国内市场外,产品还远销欧洲、美洲等海外市场。

“因地制宜”或是最佳方案

在王绥军看来,光伏企业具有天然的“储能”基因。“储能技术可弥补电力系统灵活性调节能力缺口,随着光伏发电规模不断扩大,‘光储一体化’已成为行业发展的趋势。现在仅提供光伏类型产品已不足以满足客户需求,这要求我们提供光储场景整体解决方案。”王绥军坦言。

国轩高科相关负责人告诉《中国电子报》记者,相较其他储能电池,磷酸铁锂储能电池性价比更高,更安全。而相比动力电池,储能电池要求电池循环寿命更长。从全球市场来看,现阶段,大型储能产能难以满足迅速增长的市场需求,而分布式储能和家庭户用储能上半年需求略有萎缩,预计下半年会有所回升。“随着储能产业发展,其相比新能源汽车对动力电池的需求增长空间将更大。”该负责人说。


中核紫云200MW/400MWh储能电站(一期200MWh)

科华数能相关负责人指出,当前国内外储能市场需求存在较大差异。对于国内市场来说,储能应用场景主要包括风光大基地侧的独立共享储能和用户侧的工商业储能;而对于海外市场,特别是欧美市场来说,家庭用的户储需较大。“受政策驱动,国内市场新能源配储正朝着共享储能或集中式独立储能方向发展。此外,由于峰谷价差持续拉大,工商业储能经济性大大加强,近两年来发展迅猛。而海外户用储能的高增长则主要源于高电价。”上述负责人分析说。

在刘勇看来,即便在国内市场,推动新型储能发展也需要因地制宜地规划布局,要结合不同地区电源结构、电网规划、调度运行等方面做好精准化布局设计,针对新型储能在电力运行中发挥顶峰、调峰、调频、爬坡、应急备用等多种作用。

锚定产业高质量发展

当前,加快推动新型储能规模化、产业化和市场化发展已成为行业共识。尽管市场前景广阔,但储能的发展规模和发展质量还需进一步提升。

“新型储能正处于商业化、规模化发展过程中,行业发展正从政策驱动为主逐步转变到市场驱动为主。要从提升技术水平、健全市场机制、完善安全防控、降低应用成本等方面着手,进一步推进产业高质量发展。”刘勇指出,新型储能技术路线呈现多元化发展,但除锂离子电池、液流电池、铅酸(炭)电池、压缩空气储能、飞轮储能相对应用成熟外,其他新型技术路线仍处于示范验证阶段,技术成熟度和投运项目运行经验较少。对此,他表示,要抢抓时间窗口期,通过系列示范项目运行验证技术路线经济可行性,并针对行业发展的难点痛点集中力量联合组织攻关,加快突破安全可靠、系统效率高、运维方便的智能化核心技术。

陈海生认为,储能技术创新能力显著提高,要在高安全、低成本、高可靠、长寿命等方面取得进步,并掌握核心技术装备。

安全是储能发展绕不开的话题。阳光电源相关负责人表示,由于电芯成本在总成本中占比较大,行业经常将电池系统和储能系统、电芯安全和储能安全等同起来。这种认识并不全面。要想保证储能系统安全稳定,必须做到电化学、电力电子和电网支撑技术“三电融合”,做到电池管理系统、储能变流器、能量管理系统等核心设备高效协同,而非简单叠加组合。

此外,储能行业具有高度价格敏感性,成本是决定储能规模化发展的重要因素之一。刘勇指出,目前我国新型储能市场尚未形成稳定的收益模式。盈利水平低、成本疏导机制难始终是困扰新型储能发展的难题。“虽然随着原材料价格的持续下跌,储能系统成本不断下降,但储能系统盈利模式仍具有较大不确定性。这需要我们进一步完善成本疏导和投资回报机制,激励各类经营主体优化配置储能资源,引导社会资本积极参与新型储能建设。”刘勇说。

刘勇告诉记者,中国是全球最大的储能市场之一,也是储能发展最快的国家之一,在技术、产品、产能、人才等方面都已经走在世界前列。未来,储能产品在新能源消纳、交通、建筑、工业、乡村等领域的融合应用将不断深化。智慧能源、智能交通、家庭户储、智能电气化、虚拟电厂等多元化应用场景将无处不在。

“未来,每一台电动汽车都可以成为一个移动的储能装置,参与电网电力调度。用电低谷、电价低时,可以给电动汽车充电,将电能储存在电池中;而在用电高峰、电价高时,通过虚拟电厂智能网联技术进行放电,通过负荷聚合商、电网、第三方能源服务商、物业等多方协同,实现参与需求侧响应、负荷调度、削峰填谷、调频调压等多重功能,打造共建共赢的和谐生态链。”刘勇说。


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