隨著全球對可再生能源的依賴日益加深,儲能的重要性也日益凸顯。2024年,隨著技術的成熟,規模化應用帶來的成本下降,多元化儲能系統將迎來爆發式增長。
全國人大代表、全國工商聯副主席、通威集團董事局主席劉漢元指出,構建以抽水蓄能、新型儲能為主,電動汽車等其他多種儲能形式為輔的綜合性儲能系統,為大規模、高比例可再生能源接入形成有力支撐,助力新型電力系統打造,推進低碳中國進程。
抽水蓄能將爆發
鋰電池儲能超預期
在各類儲能方式中,抽水蓄能具有調峰填谷、調頻、調相、儲能、事故備用、黑啟動等多種功能,是目前最成熟、度電成本最低的儲能技術。但近十多年來,我國抽水蓄能發展速度整體較慢,建設速度始終不及預期,“十二五”“十三五”新增裝機均未達到規劃目標。
不過,隨著兩部制電價落地,阻礙抽水蓄能發展的核心問題有望得到解決,劉漢元認為,產業預計將迎來爆發式增長。
與抽水蓄能相比,鋰電池儲能具有系統效率高、響應速度快、選址靈活性大、建設難度低、建設周期短等特點,但安全性要求較高。
近年來,鋰電池儲能系統得到了快速發展,其高能量密度、長循環壽命和低自放電率等優勢使得它在便攜式儲能等領域得到了廣泛應用。隨著技術的進步和成本的降低,鋰電池儲能系統也逐漸向大規模儲能領域拓展。
分析人士指出,隨著鋰電池材料科學的突破和制造工藝的進步,鋰電池儲能系統的性能將進一步提升,成本將進一步降低,使得它在電網儲能、分布式能源系統等領域的應用更加廣泛。
進入2024年,除了部分龍頭企業的價格維持在5毛以上,其他大部分電芯廠家的280Ah儲能電芯價格基本降到4毛元以下。
隨著電池價格不斷降低,以鋰電為主的新型儲能獲得快速發展,新增裝機規模大幅提升,提前兩年完成了“十四五”規劃的新型儲能裝機目標。
截止2023年底,中國已投運儲能項目累計裝機達86.5GW,其中抽水蓄能累計裝機51.3GW,占比從2022年77.1%降至59.4%;新型儲能累計裝機34.5GW,占比提升至39.9%。
液流電池裝機規模攀升
中關村儲能產業技術聯盟常務副理事長俞振華表示,目前儲能技術可歸為四個不同的梯隊,第一梯隊是可達1吉瓦規模的抽水蓄能;第二梯隊規模在百兆瓦,包括鋰電、壓縮空氣、液流、儲冷儲熱,當前的格局是液流獨大。
與電化學儲能系統相比,液流儲能系統具有更高的安全性和可擴展性。液流儲能系統通過電解液中的氧化還原反應來存儲和釋放能量,其能量密度雖然相對較低,但可以通過增加電解液體積來實現儲能容量的擴展。此外,液流儲能系統不存在鋰電池可能發生的熱失控等安全風險。因此,液流儲能系統在大型儲能電站和分布式能源系統中具有廣闊的應用前景。
從招投標情況來看,液流電池成本逐漸下降。2022年中核匯能集采項目,5家中標方報價平均單價約為3.10元/Wh;而2023年中核匯能集采共有5家入圍企業平均報價2.6483元/Wh。國家電投2023年集采共有4家公司中標,平均單價約為2.60元/Wh。
三次大規模的液流電池項目集采結果表明,以釩電池為代表的液流電池市場正趨向成熟。行業參與者增加,市場競爭加大。隨著大規模項目的落地,液流電池的發展也將進一步提速。
資料顯示,2018年至2021年,全球液流電池累計裝機規模持續增長,由79.5兆瓦上漲至152.2兆瓦。中國液流電池累計裝機規模由16.1兆瓦上漲至51.6兆瓦。2021年,中國液流電池裝機規模增速達125.3%,遠高于同期全球液流電池裝機規模增速。
液流電池路線規模攀升背后,與儲能時長變化有關。從過往實施的1小時項目,到現在的2小時以及4個小時。未來8個小時,甚至日級、周級、月級這類長時儲能的現實需求就會出現。長時儲能技術
關于長時儲能技術的深入探討,南方科技大學碳中和能源研究院院長趙天壽將在3月19日舉辦的OFweek 2024(第四屆)儲能技術與應用高峰論壇進行《長時儲能技術》的主題演講,感興趣的歡迎點擊下方閱讀原文報名參加。
多元化儲能系統趨勢漸顯
除了鋰電池儲能和液流儲能外,其他儲能技術如超級電容器、壓縮空氣儲能等也在不斷發展。未來,隨著儲能技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展,多元化儲能系統將成為解決能源存儲問題的重要趨勢。
多元化儲能系統的核心在于其“多元化”特點,即它融合了多種不同的儲能技術,每種技術都有其獨特的優勢和適用場景。這種多元化的組合使得儲能系統能夠根據不同的需求和環境條件進行靈活調整和優化,從而實現更高效、更安全的能源存儲。
中關村儲能產業技術聯盟常務副理事長俞振華表示,當前儲能的商業模式相對比較簡單,主要是依賴風電、光伏強配的政策推動儲能發展。接下來隨著應用場景逐漸復雜,由新能源引發的短時高頻,越來越多的調峰和電力消納的需求,會衍生多場景、多技術路線、不同需求的未來。
此外,隨著電動汽車的爆發式增長,車載動力電池也具備了成為儲能終端的巨大潛力。劉漢元指出,如能有效利用電動汽車大量閑置時間和冗余充放電次數,作為分布式儲能單元接入系統,除行駛時間以外,大部分時間在線,成為電網儲能、微網儲能、小區儲能、家用儲能的一部分能形成“雙贏”結果。
例如,用電高峰時向電網反向售電,用電低谷時存儲過剩電量,不但為電網穩定作出貢獻,還能以市場化方式通過充放電價差獲得相應收益,分攤購買整車或電池包的成本,實現電動汽車和電網的良性互動。
據測算,一臺價值30萬元、電池容量100kWh的電車,按每天充放電兩次套利計算,大約七到八年時間即可收回全部購車成本。據相關機構預測,到2050年我國汽車保有量將達到5億-10億輛,其中電動汽車占比超過90%。屆時,僅依靠電動汽車即可滿足我國電網2-4天的儲能需要。
近期,南網儲能正在這方面進行嘗試。2月26日,南網儲能發布《關于全資子公司與蔚來能源投資(湖北)有限公司簽訂合作框架協議的公告》。在雙方合作項目中,換電站業務合作,即選擇合適場所投資建設電動汽車換電站,在提升換電服務便利性的同時,推動換電站作為分布式儲能的商業應用。開展換電站運營數據共享及數據資產運營。
業內人士指出,南網儲能科技與蔚來能源通過將電動汽車充換電站、儲能站等資源接入虛擬電廠平臺,提供調峰、調頻、需求側響應服務,推動車端配套的充換電站在分布式儲能的落地。