國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)《2024—2025年節(jié)能降碳行動(dòng)方案》的通知
了解儲(chǔ)能的故事
了解儲(chǔ)能的故事1、儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景儲(chǔ)能主要應(yīng)用于電網(wǎng)輸配與輔助服務(wù)、可再生能源并網(wǎng)、分布式及微網(wǎng)以及用戶側(cè)各部分。在電網(wǎng)輸配和輔助服務(wù)方面,儲(chǔ)能技術(shù)主要作用分別是電網(wǎng)調(diào)峰、加載以
1、儲(chǔ)能的主要應(yīng)用場(chǎng)景
儲(chǔ)能主要應(yīng)用于電網(wǎng)輸配與輔助服務(wù)、可再生能源并網(wǎng)、分布式及微網(wǎng)以及用戶側(cè)各部分。在電網(wǎng)輸配和輔助服務(wù)方面,儲(chǔ)能技術(shù)主要作用分別是電網(wǎng)調(diào)峰、加載以及啟動(dòng)和緩解輸電阻塞、延緩輸電網(wǎng)以及配電網(wǎng)的升級(jí);在可再生能源并網(wǎng)方面,儲(chǔ)能主要用于平滑可再生能源輸出、吸收過(guò)剩電力減少“棄風(fēng)棄光”以及即時(shí)并網(wǎng);在分布式及微網(wǎng)方面, 儲(chǔ)能主要用于穩(wěn)定系統(tǒng)輸出、作為備用電源并提高調(diào)度的靈活性;在用戶側(cè),儲(chǔ)能主要用于工商業(yè)削峰填谷、需求側(cè)響應(yīng)以及能源成本管理。
(表1 儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,包括電網(wǎng)側(cè)、可再生能源并網(wǎng)、用戶側(cè)等方面)
2、國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能發(fā)展扶持政策
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)出爐,目標(biāo)集中在可再生能源并網(wǎng)和電網(wǎng)側(cè),政策紅利明顯。自《十三五規(guī)劃綱要》出臺(tái),我國(guó)各地方政府部門(mén)針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)出臺(tái)的政策層出不窮,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)在密集政策的推動(dòng)下迅速發(fā)展。針對(duì)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的政策主要集中在解決可再生能源并網(wǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題和電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰調(diào)頻,電化學(xué)儲(chǔ)能作為快速發(fā)展的儲(chǔ)能方式,勢(shì)必將得到較大的政策助力。
(表 22016 年以來(lái)儲(chǔ)能扶持政策頻繁出臺(tái))
2019-2020 年行動(dòng)計(jì)劃出臺(tái),各部門(mén)各司其職保障儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2017年發(fā)改委等五部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,其中明確提到在十三五期間儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入商業(yè)化初期,十四五期間儲(chǔ)能儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。2019 年 7 月為進(jìn)一步的貫徹落實(shí)該項(xiàng)指導(dǎo)意見(jiàn),發(fā)改委等四部門(mén)發(fā)布 2019-2020 年行動(dòng)計(jì)劃,其中對(duì)發(fā)改委、科技部、工信部、能源局的工作任務(wù)都做了詳細(xì)部署,進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。
(表 32019-2020 年行動(dòng)計(jì)劃出臺(tái)明確各部門(mén)職責(zé))
3、儲(chǔ)能的主要方式
儲(chǔ)能即是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量?jī)?chǔ)存起來(lái)。儲(chǔ)能的基本方法是先將電力轉(zhuǎn)化為其他形式的能量存放在儲(chǔ)能裝置中,并在需要時(shí)釋放;根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)可以將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、勢(shì)能和化學(xué)能等。儲(chǔ)能的目的主要是實(shí)現(xiàn)電力在供應(yīng)端、輸送端以及用戶端的穩(wěn)定運(yùn)行,具體應(yīng)用場(chǎng)景包括1)應(yīng)用于電網(wǎng)的削峰填谷、平滑負(fù)荷、快速調(diào)整電網(wǎng)頻率等領(lǐng)域,提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性;2)應(yīng)用于新能源發(fā)電領(lǐng)域降低光伏和風(fēng)力等發(fā)電系統(tǒng)瞬時(shí)變化大對(duì)電網(wǎng)的沖擊,減少“棄光、棄風(fēng)” 的現(xiàn)象;3)應(yīng)用于新能源汽車充電站,降低新能源汽車大規(guī)模瞬時(shí)充電對(duì)電網(wǎng)的沖擊,還可以享受波峰波谷的電價(jià)差。
(圖 1儲(chǔ)能系統(tǒng)通過(guò)儲(chǔ)能逆變器實(shí)現(xiàn)電能的充放電)
目前市場(chǎng)上主要的儲(chǔ)能類型包括物理儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換方式的不同可以將儲(chǔ)能分為物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能和其他儲(chǔ)能方式1)物理儲(chǔ)能包括抽水蓄能、壓縮空氣蓄能和飛輪儲(chǔ)能等,其中抽水蓄能容量大、度電成本低,是目前物理蓄能中應(yīng)用最多的儲(chǔ)能方式。2)電化學(xué)儲(chǔ)能是近年來(lái)發(fā)展迅速的儲(chǔ)能類型,主要包括鋰離子電池儲(chǔ)能、鉛蓄電池儲(chǔ)能和液流電池儲(chǔ)能;其中鋰離子電池具有循環(huán)特性好、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),是目前電化學(xué)儲(chǔ)能中主要的儲(chǔ)能方式。3)其他儲(chǔ)能方式包括超導(dǎo)儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能等,目前因制造成本較高等原因應(yīng)用較少,僅建設(shè)有示范性工程。
(表 1物理儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能是目前主要的儲(chǔ)能方式)
4、儲(chǔ)能商業(yè)模式及案例
4.1電網(wǎng)側(cè)調(diào)峰調(diào)頻是儲(chǔ)能企業(yè)的主要收入來(lái)源
儲(chǔ)能電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用的補(bǔ)償費(fèi)用普遍由發(fā)電廠均攤,具體盈利機(jī)制各地方有所不同。發(fā)電企業(yè)因提供有償輔助服務(wù)產(chǎn)生的成本費(fèi)用所需的補(bǔ)償即為補(bǔ)償費(fèi)用,國(guó)家能源局南方監(jiān)管局在 2017 年出臺(tái)了《南方區(qū)域發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行管理實(shí)施細(xì)則》及《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》, 兩個(gè)細(xì)則制定了南方電力輔助服務(wù)的市場(chǎng)補(bǔ)償機(jī)制,規(guī)范了輔助服務(wù)的 收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),為電力輔助服務(wù)市場(chǎng)化開(kāi)辟道路。以廣東地區(qū)為例,目前 AGC 服務(wù)調(diào)節(jié)電量的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)可以達(dá)到 80 元/MWh,電力輔助服務(wù)存在盈利空間。
(表 5南方地區(qū)電力輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制)
電網(wǎng)輔助服務(wù)主要集中在“三北”地區(qū),華中、南方是重要的輔助服務(wù)地區(qū)。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì),2018 年全國(guó)除西藏外參與電力輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)陌l(fā)電企業(yè)共 4176 家,裝機(jī)容量共 13.25 億千瓦,補(bǔ)償費(fèi)用共 147.62 億元,占上網(wǎng)電費(fèi)總額的 0.83%。從電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用比重來(lái)看,補(bǔ)償費(fèi)用最高的為“三北”地區(qū),即西北、東北和華北區(qū)域,服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用占上網(wǎng)電費(fèi)總額比重分別為 0.61%、1.82%和 3.17%;華中區(qū)域占比最低,為 0.23%。
(圖 22018 年電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用地區(qū)分布)
調(diào)峰、調(diào)頻與備用是補(bǔ)償費(fèi)用的主要組成部分。2018 年調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)用總額 52.34 億元,占總補(bǔ)償費(fèi)用的 35.5%;調(diào)頻補(bǔ)償費(fèi)用總額 41.66 億元,占比 28.2%;備用補(bǔ)償費(fèi)用總額 42.86 億元,占比 29.0%;前三者占補(bǔ)償費(fèi)用的比重超過(guò) 90%,是電網(wǎng)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用的主要組成;調(diào)壓補(bǔ)償費(fèi)用為 10.33 億元,占比 7.00%;其他補(bǔ)償費(fèi)用 0.43 億元,占比 0.29%。
(圖32018 年電力輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用組成結(jié)構(gòu))
用于電網(wǎng)輔助服務(wù)的儲(chǔ)能項(xiàng)目中,火電輔助服務(wù)裝機(jī)量最多,補(bǔ)償費(fèi)用占比最大。電力生產(chǎn)的構(gòu)成決定了輔助服務(wù)的重要程度,火電作為主要發(fā)電單位,輔助服務(wù)的重要性不言而喻。2018 年火電輔助服務(wù)產(chǎn)生補(bǔ)償費(fèi)用 210.95 億元,占比高達(dá) 80.55%;風(fēng)電、水電在 2018 年分別產(chǎn)生補(bǔ)償費(fèi)用 23.72 億元、20.94 億元,費(fèi)用占比依次為 9.06%、8%;核電及光伏等使用電網(wǎng)輔助服務(wù)產(chǎn)生的補(bǔ)償費(fèi)用占比僅為 2.4%。
(圖 42018 年電網(wǎng)輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用占比)
4.2可再生能源發(fā)電并網(wǎng)側(cè)有效解決“棄光、棄風(fēng)”問(wèn)題
儲(chǔ)能技術(shù)在并網(wǎng)側(cè)的應(yīng)用主要是解決“棄光、棄風(fēng)”問(wèn)題,改善電能質(zhì)量。我國(guó)能源供應(yīng)和能源需求呈逆向分布,風(fēng)能主要集中在華北、西北、東北地區(qū),太陽(yáng)能主要集中在西部高原地區(qū),而絕大部分的能源需求集中在人口密集、工業(yè)集中的中、東部地區(qū);供求關(guān)系導(dǎo)致新能源消納上的矛盾,風(fēng)光電企業(yè)因?yàn)樯a(chǎn)的電力無(wú)法被納入輸電網(wǎng),而被迫停機(jī)或限產(chǎn)。據(jù)國(guó)家能源局統(tǒng)計(jì),我國(guó)棄光、棄風(fēng)率長(zhǎng)期維持在 4%以上,僅2018 年棄風(fēng)棄光量合計(jì)超過(guò) 300 億千瓦時(shí)。鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)能有效幫助電網(wǎng)消納可再生能源,減少甚至避免棄光棄風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。風(fēng)光發(fā)電受風(fēng)速、風(fēng)向、日照等自然條件影響,輸出功率具有波動(dòng)性、間歇性的特點(diǎn),將對(duì)局部電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量產(chǎn)生較大的負(fù)面影響, 鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)光電并網(wǎng)的應(yīng)用主要在于平滑風(fēng)電系統(tǒng)的有功波動(dòng),從而提高并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量和穩(wěn)定性。
在可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域,鋰電儲(chǔ)能收益主要依靠限電時(shí)段的棄電量存儲(chǔ)。
儲(chǔ)能電站在用電低谷期儲(chǔ)存剩余電量,在用電高峰期釋放電能,釋放電量與指導(dǎo)電價(jià)的乘積即為儲(chǔ)能電站的收益。目前在青海、遼寧等光照和風(fēng)電資源較豐富的地區(qū)已經(jīng)有對(duì)應(yīng)儲(chǔ)能項(xiàng)目投運(yùn)。
4.3用戶側(cè)峰谷套利
峰谷電價(jià)的大力推行為儲(chǔ)能套利提供可觀空間。我國(guó)目前絕大部分省市工業(yè)大戶均已實(shí)施峰谷電價(jià)制,通過(guò)降低夜間低谷期電價(jià),提高白天高峰期電價(jià),來(lái)鼓勵(lì)用戶分時(shí)計(jì)劃用電,從而有利于電力公司均衡供應(yīng)電力,降低生產(chǎn)成本,并避免部分發(fā)電機(jī)組頻繁啟停造成的巨大損耗等問(wèn)題,保證電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。儲(chǔ)能用于峰谷電價(jià)套利,用戶可以在電價(jià)較低的谷期利用儲(chǔ)能裝置存儲(chǔ)電能,在電高峰期使用存儲(chǔ)好的電能,避免直接大規(guī)模使用高價(jià)的電網(wǎng)電能,如此可以降低用戶的電力使用成本,實(shí)現(xiàn)峰谷電價(jià)套利。
5、全球及國(guó)內(nèi)各類型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模
5.1全球儲(chǔ)能市場(chǎng)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá) 179.1GW
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)興起較早且發(fā)展穩(wěn)定,截止 2010 年底儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 135GW;2010-2015 年期間的由于受到整體經(jīng)濟(jì)低迷影響,整體裝機(jī)量增速放緩, 截止 2015 年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 144.8GW;2016-2018 年由于受到成本下降和政策推動(dòng)的雙重刺激,儲(chǔ)能行業(yè)快速發(fā)展,截止 2018 年底累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 179.1GW。
中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模位列全球第一,美國(guó)、日本分列二三位。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 31.3GW,占全球裝機(jī)總量17.3%,裝機(jī)規(guī)模位列全球第一。同樣的在美國(guó)能源部的統(tǒng)計(jì)中我們也可以看到從裝機(jī)規(guī)模來(lái)看中國(guó)位列全球第一(美國(guó)能源部統(tǒng)計(jì)的裝機(jī)規(guī)模包括已經(jīng)投運(yùn)的項(xiàng)目和在建的項(xiàng)目),美國(guó)裝機(jī)規(guī)模位列全球第二,但其儲(chǔ)能項(xiàng)目數(shù)量位列第一。日本市場(chǎng)盡管其國(guó)土面積較小,但其整體裝機(jī)規(guī)模同樣在 30GW 左右,位列全球第三;西班牙、意大利、印度、德國(guó)、瑞士、法國(guó)、韓國(guó)分別四至十名,但與前三名相比裝機(jī)規(guī)模存在顯著差距。
(圖8中國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模位列全球第一)
5.2 中國(guó)裝機(jī)規(guī)??焖偕仙€(wěn)全球第一寶座
中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展穩(wěn)中有進(jìn),已成為全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的重要組成部分。
2013 年以前受益于國(guó)家對(duì)水電站的大力投資建設(shè),抽水蓄能得以快速發(fā)展,隨后我國(guó)儲(chǔ)能項(xiàng)目整體進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展趨勢(shì)。2017 年發(fā)改委、科技部、能源局、財(cái)政部和工信部聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》,其中明確提到1)“十三五”期間,建成一批不同技術(shù)類型、不同應(yīng)用場(chǎng)景的試點(diǎn)示范項(xiàng)目,儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)入商業(yè)化發(fā)展初期;2)“十四五”期間,儲(chǔ)能項(xiàng)目廣泛應(yīng)用,形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系,成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn);儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展階段。受此拉動(dòng)我國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)??焖偬嵘刂?2018 年底我國(guó)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量達(dá)到 31.3GW,是2010 年累計(jì)裝機(jī)量的 1.7 倍,占全球市場(chǎng)總規(guī)模比重達(dá)到 17.3%,中國(guó)市場(chǎng)已成為全球市場(chǎng)重要組成部分。
(圖 10中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)規(guī)??焖偕仙?/p>
根據(jù)中國(guó)儲(chǔ)能分會(huì)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)儲(chǔ)能裝機(jī)主要分布在西北和華東地區(qū),兩者合計(jì)占裝機(jī)總規(guī)模的49%;其中西北地區(qū)主要集中在新疆、甘肅省,華東地區(qū)主要集中在江蘇、浙江等省份。此外西南、華南、華北地區(qū)儲(chǔ)能裝機(jī)估摸占比分別為 14%、12%及 15%;其中西南地區(qū)主要集中在云南省,華南地區(qū)集中在廣東省,華北地區(qū)則主要集中在山東、山西和內(nèi)蒙古等省份。華中及東北地區(qū)的儲(chǔ)能裝機(jī)量極少,占比均為 5%,其儲(chǔ)能裝機(jī)主要集中在湖南省、遼寧省。
(圖 12我國(guó)投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目在南方地區(qū)分布較多)
5.3 儲(chǔ)能蓄能裝機(jī)增速下滑,電化學(xué)裝機(jī)規(guī)??焖偕仙?/p>
抽水蓄能的主導(dǎo)地位仍然不會(huì)改變。抽水蓄能屬于大規(guī)模、集中式能量?jī)?chǔ)存;其技術(shù)非常成熟,每瓦儲(chǔ)能運(yùn)行成本較低,可用于電網(wǎng)的能量管理和調(diào)峰;但其建設(shè)完全依賴于地理?xiàng)l件,即當(dāng)?shù)厮Y源的豐富程度, 并且一般與電力負(fù)荷中心有一定的距離,面臨長(zhǎng)距離輸電的問(wèn)題。2016 年以來(lái)全球抽水蓄能的裝機(jī)增速持續(xù)下降,2018 年裝機(jī)增速僅為 0.6%;而從我國(guó)的情況來(lái)看,2018 年我國(guó)抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模同比增速為 5.3%,高于全球水平。短期來(lái)看我們認(rèn)為抽水蓄能成本更加的便宜,并且隨著特高壓輸電的不斷建設(shè),電力損耗有望進(jìn)一步減少,抽水蓄能在儲(chǔ)能應(yīng)用中的主導(dǎo)地位短期內(nèi)仍然不會(huì)被動(dòng)搖。
5.4 電化學(xué)儲(chǔ)能是儲(chǔ)能市場(chǎng)發(fā)展的新動(dòng)力
電化學(xué)儲(chǔ)能是儲(chǔ)能市場(chǎng)保持增長(zhǎng)的新動(dòng)力。無(wú)論是從全球還是中國(guó)的裝機(jī)情況來(lái)看,2018 年都可以說(shuō)是電化學(xué)儲(chǔ)能的元年,亦或是集中爆發(fā)的一年。從全球角度來(lái)看,2018 年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 6625MW,同比增長(zhǎng) 126.4%;占儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模比重從 2017 年 1.67%提升到 2018 年的 3.70%。從中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看,2018 年我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)到1072.7MW,同比增長(zhǎng) 175.2%;占我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)裝機(jī)估摸比重從 2017 年1.35%提升到 2018 年的 3.43%。我們認(rèn)為隨著電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)的不斷改進(jìn),電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的制造成本和維護(hù)成本不斷下降、儲(chǔ)能設(shè)備容量及壽命不斷提高,電化學(xué)儲(chǔ)能將得到大規(guī)模的應(yīng)用,成為中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),到 2020 年我國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)占比將進(jìn)一步從 2018 年的 3.43 提高到 7.3%。
(圖 15全球和中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模占比逐年上升)
5.5 全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)快速發(fā)展,鋰離子電池占比近九成
電化學(xué)儲(chǔ)能主要類型分別是鋰離子電池、鉛酸電池及液流電池。電化學(xué)儲(chǔ)能根據(jù)所使用的電池不同可分為鉛酸電池、鋰離子電池和液流電池等1)鉛酸電池是目前技術(shù)最為成熟的電池,其制造成本低廉,但使用壽命短,不環(huán)保,響應(yīng)速度慢。2)鋰離子電池能量密度高,電壓平臺(tái)高,制造成本隨著新能源汽車市場(chǎng)的規(guī)模效應(yīng)而不斷下降,是目前電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目應(yīng)用最多的電池。3)液流電池是近年來(lái)新興的化學(xué)電池,其使用壽命長(zhǎng)、充放電性能良好,但由于技術(shù)不成熟以及制造成本較高而未得到大規(guī)模的應(yīng)用。
(表 4電化學(xué)儲(chǔ)能主要類型分別是鋰離子電池、鉛酸電池及液流電池)
全球電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量持續(xù)攀升。截至 2019 年一季度,全球電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為 6829MW,是 2010 年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模的 17 倍。2018 年電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)呈井噴狀態(tài),全年新增裝機(jī)量高達(dá) 3698MW,同比增速達(dá)到 126.4%。從新增裝機(jī)國(guó)家來(lái)看韓國(guó)占到全球 2018 年新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量的 45%,遙遙領(lǐng)先于其他國(guó)家;其次中國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和澳大利亞分別占比 17%、14%、6%及 5%,剩余國(guó)家合計(jì)新增電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)占比 13%。
鋰離子電池在全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位。截止 2018 年底,電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)量達(dá)到 1072.7MW,其中鋰離子電池儲(chǔ)能方式占據(jù)主導(dǎo)地位,占比高達(dá) 86%;鈉硫電池和鉛蓄電池分別占比 6%、5.9%;其他儲(chǔ)能方式作為電化學(xué)儲(chǔ)能多元發(fā)展的一部分,占比僅為 1.8%,且大多為示范性工程,如超級(jí)電容僅在美國(guó)建設(shè)有示范性儲(chǔ)能電站。
鋰離子電池應(yīng)用廣泛,儲(chǔ)能應(yīng)用占比穩(wěn)步提升
鋰離子電池應(yīng)用廣泛。與傳統(tǒng)電池相比,鋰離子電池不含鉛、鎘等重金屬,無(wú)污染、不含毒性材料,同時(shí)具備能量密度高、工作電壓高、重量輕、體積小等特點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、新能源汽車動(dòng)力電池和儲(chǔ)能領(lǐng)域。鋰離子電池電芯主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜四大材料構(gòu)成,而從電芯到最后的完整的電池包主要經(jīng)過(guò)兩個(gè)環(huán)節(jié)1) 將一定數(shù)量的電芯進(jìn)行串并聯(lián)組裝成電池模組;2)電池模組加上熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)以及一些結(jié)構(gòu)件組成完整的電池包,又稱作電池PACK。
(圖 22鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈涉及上游有色金屬材料、中游電池材料和電池以及下游的動(dòng)力電池、消費(fèi)電池和儲(chǔ)能電池應(yīng)用)
“十三五”時(shí)期我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展回顧,“十四五”時(shí)期我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向探討
“十三五“期間,中國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。 一是儲(chǔ)能系統(tǒng)成本的快速下降為商業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。二是國(guó)家層面政策的出臺(tái)直接推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展的熱潮。三是規(guī)?;?xiàng)目的實(shí)施與運(yùn)行驗(yàn)證了儲(chǔ)能在主要應(yīng)用領(lǐng)域的功能和價(jià)值。四是我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈布局完善培育了具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)主體。
2020年亦是“十四五”規(guī)劃的編制之年,業(yè)界期望通過(guò)國(guó)家層面的頂層設(shè)計(jì),突破市場(chǎng)機(jī)制壁壘,建立適宜儲(chǔ)能發(fā)展的市場(chǎng)環(huán)境,改變儲(chǔ)能“夾縫中求生存”的現(xiàn)狀。
以應(yīng)用為導(dǎo)向,突破現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展瓶頸。電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能有望在新的監(jiān)管周期獲得重啟。遵循“先市場(chǎng),后計(jì)劃”的基本原則,應(yīng)優(yōu)先引導(dǎo)社會(huì)資本投資電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng),電網(wǎng)企業(yè)體現(xiàn)兜底服務(wù)價(jià)值。輔助服務(wù)市場(chǎng)進(jìn)一步深化需建立合理的價(jià)格傳導(dǎo)機(jī)制。利用好新基建、新應(yīng)用、新市場(chǎng)。