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十年大计!事关新能源!这一新型行业正在崛起!

发布日期:2021-09-06 浏览次数:1424 来源: 电子发烧友网作者:网络

近期新型储能备受关注,今年7月23日,国家发改委、能源局联合发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,主要目标是,到2025年实现新型存储从商业化初期向规模化发展转变,到2030年实现新型储能全面市场化发展。


为什么要推进新型储能发展?根据《指导意见》,实现碳达峰碳中和,构建清洁低碳、安全高效能源体系,是党中央、国务院作出的重大决策部署。抽水蓄能和新型储能是支撑新型电力系统的重要技术和基础装备,对推动能源绿色转型、支撑应对气候变化等目标的实现具有重要意义。

建设周期短、成本持续降低,电化学储能份额快速提升

 

目前全球GDP占比近7成的经济体都宣布了“碳中和”目标,2020年,中国正式提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和的战略目标,发展方向主要有两个方面,一是在能源生产端发展以光伏、风电等为代表的清洁能源;二是在能源消费端,发展以新能源汽车为代表的电气化和节能提效路线。

而储能是构建新型电力系统的重要支撑元素和关键一环。为什么储能重要?因为光伏、风电等新发电方式整体呈现间歇性和不稳定性,储能技术可以弥补电力系统中缺失的储放功能,可以平抑大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性。

储能技术分为很多种类别。目前从全球范围来看储能装机以抽水蓄能为主,不过抽水蓄能存在地理限制、投资过大、建设周期长等缺点,近些年装机规模增长缓慢。


而电化学储能凭借建设周期短、应用范围广、成本持续降低等优点,近些年脱颖而出,在2013年到2018年年间,新增装机规模由0.1GW增加至3.7GW,累计装机规模6.6GW,然而从目前来看市场份额占比还很小,因为电化学储能技术成为了未来的重要发展方向。


未来五年,储能市场规模将达千亿 增长10倍

 

在电力系统中,储能发生在发电侧、电网侧和用户侧,作用是发挥削峰填谷、平滑出力波动性、调峰调频、改善电能质量等作用,是新型电力系统的刚需配套环节。

根据统计,2020年国内电化学储能累计装机规模330万千瓦,同比增长91.2%,根据《指导意见》的目标,到2025年装机规模达到3000万千瓦以上,据测算,“十四五”期间,储能市场规模将达到千亿级别,市场规模将增长10倍以上。

面对国家目标,巨大的市场空间,市场已经积极推进建设。包括积极建设大型储能电站;企业大力发展储能产业链重要环节,比如电池;并且也在思考更多有助于节能发展的方向,比如电动车与储能融合等。

积极建设大型储能电站

国内电化学储能电站的建设提速,近期有多个百MWh以上大型储能电站纷纷落地,比如,三峡乌兰察布风光储项目,配套储能规模达到1.1GWh,将电化学储能的规模提升至GWh的全新高度。

据公开数据统计,国内有大量待建和在建设的大型储能电站,并且有多个处于前期策划或开发阶段。部分待建或在建的大型储能电如下表所示。


发力储能产业链重要环节

在电储能产业链中,电池和变流器占系统总成本的7成,其中储能电池成本占比约为6成,是价值量最大,技术壁垒最高的核心环节,未来也是产业链企业发展的重点。


从目前的情况来看,以宁德时代、国轩高科、亿纬锂能等企业为代表的动力电池企业,凭借动力锂电池技术、规模和市场的先发优势迅速切入储能锂电池市场。

储能电池与动力电池差存在一些差异,比如,动力电池应用于电动汽车,要求在安全的前提下对系统能量密度和充电速度有尽可能高的要求,以达到更为持久的续航能力、缩短充电时间。

储能电池通常无需移动、使用空间巨大,对于能量密度要求较小,根据应用场景对充放电功率存在差异化要求。在电池容量方面,储能系统大容量对电池一致性、系统成本和使用寿命要求更高。

锂离子电池正极材料主要有磷酸铁锂材料和三元材料两条路线,其中磷酸铁锂电池以低成本和高安全性成为储能电池首选。从企业布局来看,宁德时代、亿纬锂能、国轩高科等通过卡位储能电池等关键节点把握核心技术;比亚迪依托完备工业体系优势率先切入海外市场,在部分国家储能细分领域市场份额遥遥领先;派能科技聚焦家庭储能市场,2019年全球家用储能产品出货量排名第三,仅次于特斯拉和LG化学。

除了锂离子电池,钠离子电池也是未来的重点发展方向,有望与锂电池形成互补。工信部日前表示,将组织有关标准研究机构适时开展钠离子电池标准制定,科技部在“十四五”期间实施“储能与智能电网技术”重点专项中,将钠离子电池技术列为子任务,进一步推动钠离子电池的规模化、低成本化,提升综合性能。

与锂离子电池相比,钠离子在低温、高功率下具备优势,但在能量密度上与锂离子电池的差距较大,不过相比电动车用动力电池,储能电池对能量密度的要求更低,对成本的要求更高,因而钠离子电池在储能市场或大有可为。因为据英国钠离子电池公司FARADION预测,在规模生产后,钠离子电池比锂离子低30%。

探索电动车与储能融合新方向

早在今年3月,国家能源局电力司司长黄学农表示,电力系统可以给电动汽车充电,也可以通过技术的发展,让电动汽车在用电高峰给系统放电,也就是说,一辆电动汽车可能成为电力系统的一个储能装置。

能源基金会交通项目主管陈健华近日接受媒体采访的时候谈到,电动汽车与电网形成双向互动的好处在于,规模应用之后,电动车不会给现有电网体系带来巨大供电负担;可以在一定程度上减少电网系统对不可再生能源的消耗;电动车作为储能装置,参与到电网的削峰填谷过程,可推动节能发展。

不过目前大部分电动车的充电还是单向的,要想实现与电网的双向互动,车辆结构还需要从设计、软硬件升级等多方面进行调整,除了车企在技术层面进行调整之外,行业内还需要对推动新能源汽车与电网的融合制定相应的标准。不过在陈健华看来,目前车企在这方面的动能不是很大。

在碳达峰碳中和的目标下,新型储能的发展建设非常重要,可以看到目前市场已经从多方面开始实施建设,并积极研发新技术,另外也在尝试探索更有利于节能方向发展的新方向,比如电动车成为储能装置等。

此外市场还在考虑回收动力电池用于储能,不过因为动力电池梯次利用存在安全问题,并发生过爆炸事故,前段时间国家叫停了动力电池梯次利用储能项目,可以预想,未来在包括新型储能的节能发展方面,国家和企业等还会进行更多探索,最终推进目标的实现。
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