運用了不同技術(shù)，這些大型“充電寶”改變了電力系統(tǒng)即發(fā)即用的傳統(tǒng)模式，提高了電力系統(tǒng)靈活性。近年來，隨著光伏等新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，新型儲能需求空間廣闊，成為能源發(fā)展“新風(fēng)口”。業(yè)內(nèi)專家預(yù)測，2025年，我國新型儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模或?qū)⑼黄迫f億元。我國新型儲能產(chǎn)業(yè)即將進入爆發(fā)期。
新型儲能應(yīng)運而生
新型儲能是指除抽水蓄能以外的新型儲能技術(shù)，包括鋰離子電池、液流電池、壓縮空氣、飛輪儲能、儲熱蓄冷、氫儲能等。相較于傳統(tǒng)抽水蓄能，新型儲能具有響應(yīng)速度快、建設(shè)周期短、調(diào)節(jié)性能高、選址布局靈活等優(yōu)勢。
在晶澳智慧能源浙江義烏基地，新型儲能系統(tǒng)為廠區(qū)節(jié)省了不少用電成本。“浙江采用分時電價政策，大工業(yè)用電尖峰電價每度高達約1.2元，而低谷電價每度僅有0.27元左右。我們的儲能系統(tǒng)利用這樣的峰谷價差，每天進行兩充兩放，在用電低谷時將電力儲存起來，等到用電高峰再釋放，每年可為廠區(qū)節(jié)省電費近500萬元。”晶澳智慧能源儲能技術(shù)中心主任王綏軍告訴《中國電子報》記者，該系統(tǒng)也并入了當?shù)仉娋W(wǎng)的調(diào)度系統(tǒng)，參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)，可為當?shù)仉娋W(wǎng)運行提供調(diào)峰、備用等多種支撐服務(wù)。
而這只是新型儲能的應(yīng)用場景之一。“新型儲能技術(shù)應(yīng)用場景豐富，主要包括電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用電側(cè)。”中國能源研究會儲能專委會主任委員陳海生介紹道，在電源側(cè)，儲能可以提升新能源并網(wǎng)友好性和容量支撐能力，促進大型風(fēng)電光伏基地開發(fā)消納，提升常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力;在電網(wǎng)側(cè)，儲能可以提供調(diào)峰、調(diào)頻等多種服務(wù)，提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行水平;而在用戶側(cè)，儲能可以用于分布式供能系統(tǒng)，提高用能質(zhì)量、降低用能成本，同時通過用戶側(cè)儲能以及充換電設(shè)施、智慧用電設(shè)施等，提升用戶靈活調(diào)節(jié)能力。
“在‘雙碳’目標的引領(lǐng)下，加快建設(shè)高比例可再生能源的新型電力系統(tǒng)已成為我國能源事業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型的重要任務(wù)。然而新能源發(fā)電具有波動性、隨機性和間歇性，帶給電網(wǎng)不小的調(diào)節(jié)壓力。儲能能夠削峰填谷、快速響應(yīng)、實現(xiàn)電網(wǎng)友好，是打造新型電力系統(tǒng)的核心環(huán)節(jié)，將迎來快速發(fā)展。”科華數(shù)能相關(guān)負責人表示。
萬億級市場面臨“爆發(fā)”
為加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型，近年來，國家和省級層面均出臺了相關(guān)政策，促進和鼓勵儲能項目開發(fā)建設(shè)。
《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出，加快電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施智能化改造和智能微電網(wǎng)建設(shè)，提高電力系統(tǒng)互補互濟和智能調(diào)節(jié)能力，加強源網(wǎng)荷儲銜接，提升清潔能源消納和存儲能力，加快抽水蓄能電站建設(shè)和新型儲能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用。
工業(yè)和信息化部等六部門聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于推動能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》強調(diào)，加強新型儲能電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)，推進先進儲能技術(shù)及產(chǎn)品規(guī)模化應(yīng)用。研究突破超長壽命高安全性電池體系、大規(guī)模大容量高效儲能、交通工具移動儲能等關(guān)鍵技術(shù)，加快研發(fā)固態(tài)電池、鈉離子電池、氫儲能/燃料電池等新型電池。
在政策的加持下，儲能市場迎來“爆發(fā)式”增長。國家能源局發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，截至2023年6月底，我國新投運新型儲能裝機規(guī)模約863萬千瓦/1772萬千瓦時，相當于此前歷年累計裝機規(guī)模總和。
中國新增投運新型儲能項目裝機規(guī)模(2023年1-6月份)
來源：中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟8月2日發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，2023年1-6月，新增投運儲能項目中，新型儲能裝機占比77%，其中，電網(wǎng)側(cè)新增裝機占比約56%;電源側(cè)占比42%、用戶側(cè)占比2%。從技術(shù)路線看，鋰離子電池占比高達99% 。
中國新增投運新型儲能項目應(yīng)用裝機分布(2023年1-6月份，MW%)
來源：中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟
在中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會秘書長劉勇看來，我國新型儲能產(chǎn)業(yè)即將進入爆發(fā)期。預(yù)計2025年，我國新型儲能市場規(guī)模有望達到70GW，產(chǎn)業(yè)規(guī)模或?qū)⑼黄迫f億元。
全球儲能市場也將實現(xiàn)持續(xù)增長。“澳大利亞、印度、中東和非洲等地儲能市場需求都在高速增長。預(yù)計在2023年到2027年之間，全球儲能市場總需求量約為2200GWh，到2030年前后，整個市場的年新增需求會進入TWh時代。”億緯儲能市場總監(jiān)葉婉柔表示。
兩類企業(yè)率先“搶灘”
目前，鋰離子電池是技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛、市場占比最高的新型儲能技術(shù)。隨著儲能鋰電池出貨量的大幅增加，動力電池企業(yè)紛紛開始將儲能視為新的業(yè)務(wù)增長點。
今年4月，特斯拉宣布在上海投資建設(shè)儲能超級工廠。該工廠計劃于2023年第三季度開工，2024年第二季度投產(chǎn)，初期規(guī)劃年產(chǎn)商用儲能電池1萬臺。
緊接著，寧德時代在5月發(fā)布了全球首個零輔源光儲融合解決方案，該系統(tǒng)搭載1.5萬次循環(huán)壽命的電芯，實現(xiàn)光儲同壽。同期，比亞迪發(fā)布了首款集成刀片電池的儲能系統(tǒng)“比亞迪魔方”。相比傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)，“比亞迪魔方”無模組、無PACK，直接集成到系統(tǒng)中，提升約98%的空間利用率，適用于工商業(yè)儲能、電站級儲能等應(yīng)用場景。
LG新能源計劃從今年10月開始，擴大其密歇根電池廠的磷酸鐵鋰電池出貨量，并首先考慮將其用于儲能系統(tǒng)而非電動汽車，以增強自身在儲能市場的競爭力。
國軒高科、中創(chuàng)新航、蜂巢能源等國內(nèi)鋰電廠商也發(fā)布了應(yīng)用于電力、工商業(yè)和家庭三大場景的儲能電芯及產(chǎn)品。
各大光伏龍頭企業(yè)也“不甘落后”，大舉布局新型儲能產(chǎn)業(yè)。陽光電源儲能系統(tǒng)、儲能變流器全球出貨量已連續(xù)7年在中國企業(yè)中位居第一;天合光能成功交付國內(nèi)單體800兆瓦時儲能項目，并推出12000次循環(huán)的儲能天合芯;協(xié)鑫集團年產(chǎn)36萬噸磷酸鐵鋰儲能材料項目在四川投產(chǎn)......
記者注意到，我國鋰電、光伏企業(yè)的儲能產(chǎn)品已覆蓋電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)，涵蓋大型地面儲能、工商業(yè)儲能、戶儲等，除國內(nèi)市場外，產(chǎn)品還遠銷歐洲、美洲等海外市場。
“因地制宜”或是最佳方案
在王綏軍看來，光伏企業(yè)具有天然的“儲能”基因。“儲能技術(shù)可彌補電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力缺口，隨著光伏發(fā)電規(guī)模不斷擴大，‘光儲一體化’已成為行業(yè)發(fā)展的趨勢。現(xiàn)在僅提供光伏類型產(chǎn)品已不足以滿足客戶需求，這要求我們提供光儲場景整體解決方案。”王綏軍坦言。
國軒高科相關(guān)負責人告訴《中國電子報》記者，相較其他儲能電池，磷酸鐵鋰儲能電池性價比更高，更安全。而相比動力電池，儲能電池要求電池循環(huán)壽命更長。從全球市場來看，現(xiàn)階段，大型儲能產(chǎn)能難以滿足迅速增長的市場需求，而分布式儲能和家庭戶用儲能上半年需求略有萎縮，預(yù)計下半年會有所回升。“隨著儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其相比新能源汽車對動力電池的需求增長空間將更大。”該負責人說。
中核紫云200MW/400MWh儲能電站(一期200MWh)
科華數(shù)能相關(guān)負責人指出，當前國內(nèi)外儲能市場需求存在較大差異。對于國內(nèi)市場來說，儲能應(yīng)用場景主要包括風(fēng)光大基地側(cè)的獨立共享儲能和用戶側(cè)的工商業(yè)儲能;而對于海外市場，特別是歐美市場來說，家庭用的戶儲需較大。“受政策驅(qū)動，國內(nèi)市場新能源配儲正朝著共享儲能或集中式獨立儲能方向發(fā)展。此外，由于峰谷價差持續(xù)拉大，工商業(yè)儲能經(jīng)濟性大大加強，近兩年來發(fā)展迅猛。而海外戶用儲能的高增長則主要源于高電價。”上述負責人分析說。
在劉勇看來，即便在國內(nèi)市場，推動新型儲能發(fā)展也需要因地制宜地規(guī)劃布局，要結(jié)合不同地區(qū)電源結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)規(guī)劃、調(diào)度運行等方面做好精準化布局設(shè)計，針對新型儲能在電力運行中發(fā)揮頂峰、調(diào)峰、調(diào)頻、爬坡、應(yīng)急備用等多種作用。
錨定產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
當前，加快推動新型儲能規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展已成為行業(yè)共識。盡管市場前景廣闊，但儲能的發(fā)展規(guī)模和發(fā)展質(zhì)量還需進一步提升。
“新型儲能正處于商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展過程中，行業(yè)發(fā)展正從政策驅(qū)動為主逐步轉(zhuǎn)變到市場驅(qū)動為主。要從提升技術(shù)水平、健全市場機制、完善安全防控、降低應(yīng)用成本等方面著手，進一步推進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”劉勇指出，新型儲能技術(shù)路線呈現(xiàn)多元化發(fā)展，但除鋰離子電池、液流電池、鉛酸(炭)電池、壓縮空氣儲能、飛輪儲能相對應(yīng)用成熟外，其他新型技術(shù)路線仍處于示范驗證階段，技術(shù)成熟度和投運項目運行經(jīng)驗較少。對此，他表示，要搶抓時間窗口期，通過系列示范項目運行驗證技術(shù)路線經(jīng)濟可行性，并針對行業(yè)發(fā)展的難點痛點集中力量聯(lián)合組織攻關(guān)，加快突破安全可靠、系統(tǒng)效率高、運維方便的智能化核心技術(shù)。
陳海生認為，儲能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高，要在高安全、低成本、高可靠、長壽命等方面取得進步，并掌握核心技術(shù)裝備。
安全是儲能發(fā)展繞不開的話題。陽光電源相關(guān)負責人表示，由于電芯成本在總成本中占比較大，行業(yè)經(jīng)常將電池系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)、電芯安全和儲能安全等同起來。這種認識并不全面。要想保證儲能系統(tǒng)安全穩(wěn)定，必須做到電化學(xué)、電力電子和電網(wǎng)支撐技術(shù)“三電融合”，做到電池管理系統(tǒng)、儲能變流器、能量管理系統(tǒng)等核心設(shè)備高效協(xié)同，而非簡單疊加組合。
此外，儲能行業(yè)具有高度價格敏感性，成本是決定儲能規(guī)模化發(fā)展的重要因素之一。劉勇指出，目前我國新型儲能市場尚未形成穩(wěn)定的收益模式。盈利水平低、成本疏導(dǎo)機制難始終是困擾新型儲能發(fā)展的難題。“雖然隨著原材料價格的持續(xù)下跌，儲能系統(tǒng)成本不斷下降，但儲能系統(tǒng)盈利模式仍具有較大不確定性。這需要我們進一步完善成本疏導(dǎo)和投資回報機制，激勵各類經(jīng)營主體優(yōu)化配置儲能資源，引導(dǎo)社會資本積極參與新型儲能建設(shè)。”劉勇說。
劉勇告訴記者，中國是全球最大的儲能市場之一，也是儲能發(fā)展最快的國家之一，在技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)能、人才等方面都已經(jīng)走在世界前列。未來，儲能產(chǎn)品在新能源消納、交通、建筑、工業(yè)、鄉(xiāng)村等領(lǐng)域的融合應(yīng)用將不斷深化。智慧能源、智能交通、家庭戶儲、智能電氣化、虛擬電廠等多元化應(yīng)用場景將無處不在。
“未來，每一臺電動汽車都可以成為一個移動的儲能裝置，參與電網(wǎng)電力調(diào)度。用電低谷、電價低時，可以給電動汽車充電，將電能儲存在電池中;而在用電高峰、電價高時，通過虛擬電廠智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)進行放電，通過負荷聚合商、電網(wǎng)、第三方能源服務(wù)商、物業(yè)等多方協(xié)同，實現(xiàn)參與需求側(cè)響應(yīng)、負荷調(diào)度、削峰填谷、調(diào)頻調(diào)壓等多重功能，打造共建共贏的和諧生態(tài)鏈。”劉勇說。
