(報(bào)告出品方/作者:長(zhǎng)城證券,于夕朦)
1.中國(guó)發(fā)展新型儲(chǔ)能的必要性
電力系統(tǒng)是我國(guó)當(dāng)前最主要的碳排放源之一。未來(lái)電力系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)就是構(gòu)建以新能 源為主體的新型電力系統(tǒng),風(fēng)電、光伏、水電、核電等無(wú)碳能源將逐步取代化石能源成 為發(fā)電的主力。截至 2021 年底,我國(guó)電力總裝機(jī) 23.8 億千瓦,其中風(fēng)電光伏裝機(jī)分別為 3.3 億千瓦以及 3.1 億千瓦,火電裝機(jī)(含生物質(zhì))約 13 億千瓦。根據(jù)對(duì)人口變化、GDP 增長(zhǎng)、電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及電能替代、人均用電量增加等因素的綜合預(yù)測(cè),我們預(yù)計(jì)至 2030 年,我國(guó)電力裝機(jī)規(guī)模將達(dá) 36 億千瓦,其中風(fēng)電 8 億千瓦,光伏 10 億千瓦,占比 約 50%。至 2060 年,我國(guó)電力裝機(jī)規(guī)模將達(dá) 90~95 億千瓦,其中風(fēng)電 33 億千瓦,光伏 42 億千瓦,占比超過(guò) 80%。風(fēng)電、光伏在為我們帶來(lái)綠色低碳電力的同時(shí),天然具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性,對(duì) 電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力提出了更高要求。通常用凈負(fù)荷(用電負(fù)荷減去風(fēng)光出力后的凈值) 的波動(dòng)性特征參數(shù)(幅值、頻率、變化速率)計(jì)算電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)能力的需求。圖 2 為 美國(guó)加州電力系統(tǒng)凈負(fù)荷隨新能源滲透率增加所呈現(xiàn)的變化。由圖可見(jiàn),隨中午光伏出 力增加,凈負(fù)荷降低,而隨著傍晚太陽(yáng)落山,凈負(fù)荷需求迅速攀升,這就要求電力系統(tǒng) 具備午間降低出力、傍晚迅速提升出力的日內(nèi)調(diào)節(jié)能力。而隨著新能源占比增加,需要 調(diào)節(jié)的功率變化幅度越來(lái)越大。除上述日內(nèi)調(diào)節(jié),凈負(fù)荷在短時(shí)(秒至分鐘)、長(zhǎng)時(shí)(小時(shí)到日)和超長(zhǎng)時(shí)(周、月、年) 幾個(gè)不同時(shí)間尺度的波動(dòng)特性各異,對(duì)電網(wǎng)調(diào)節(jié)而言,分別對(duì)應(yīng)著調(diào)頻、日內(nèi)調(diào)峰和季 節(jié)性調(diào)峰等場(chǎng)景。 在電力系統(tǒng)新能源裝機(jī)占比不斷上升的同時(shí),火電、核電等可靠性電源占比卻逐步降低, 疊加極端氣候?qū)λ姵隽Φ挠绊懀蟠笙魅豕┙o側(cè)響應(yīng)與調(diào)節(jié)能力。此外,煤電、核電 的長(zhǎng)時(shí)間深度負(fù)荷調(diào)節(jié)可能對(duì)機(jī)組運(yùn)行安全帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn),也會(huì)增加額外的煤耗與碳排放。 這些額外的供給側(cè)負(fù)荷調(diào)節(jié)需求必須依靠清潔高效的儲(chǔ)能裝機(jī)彌補(bǔ)。除滿(mǎn)足調(diào)節(jié)能力需 求外,儲(chǔ)能對(duì)于電網(wǎng)的電力傳輸與安全,還能起到減緩電網(wǎng)阻塞,提供備用和黑啟動(dòng)等 作用。對(duì)于發(fā)電側(cè),儲(chǔ)能能夠起到平滑新能源波動(dòng)、提高新能源消納的作用。而負(fù)荷側(cè) 的儲(chǔ)能裝機(jī),能夠大大提升負(fù)荷側(cè)的自我平衡能力和響應(yīng)能力。未來(lái),我國(guó)電力系統(tǒng)的特征是以風(fēng)、光、水、核作為主力電源,配合足量的儲(chǔ)能裝機(jī)提 供調(diào)節(jié)能力,以最小化原則保留化石能源裝機(jī)作為部分基荷和保底調(diào)節(jié),配合強(qiáng)大的電 網(wǎng)傳輸調(diào)度能力和智能高效的負(fù)荷側(cè)響應(yīng)能力,具備安全可靠、清潔高效、靈活強(qiáng)韌等 幾個(gè)特點(diǎn)的全新電力系統(tǒng)。儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中將起到不可或缺的重要作用。

在各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)當(dāng)中,抽水蓄能技術(shù)成熟可靠、全生命周期儲(chǔ)能成本低,是當(dāng)前儲(chǔ)能裝 機(jī)中的主力。截至 2021 年底,我國(guó)已投運(yùn)的約 4600 萬(wàn)千瓦儲(chǔ)能裝機(jī)中,抽水蓄能約為 3700 萬(wàn)千瓦,已開(kāi)工建設(shè)的抽水蓄能電站超過(guò) 6000 萬(wàn)千瓦。盡管如此,抽水蓄能電站存 在廠址選擇不靈活、建設(shè)投資規(guī)模大、建設(shè)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)或限制,難以通過(guò)技術(shù)手段解 決。僅靠抽水蓄能,既無(wú)法滿(mǎn)足近幾年新能源裝機(jī)快速上漲所要求的儲(chǔ)能裝機(jī),也無(wú)法 滿(mǎn)足未來(lái)電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能靈活的時(shí)空配置和多元化技術(shù)參數(shù)的要求。這給了各類(lèi)“新型 儲(chǔ)能”足夠的發(fā)展空間。我們認(rèn)為,經(jīng)過(guò)“十四五”和“十五五”期間的充分培育與發(fā) 展,未來(lái)的新型電力系統(tǒng)之中,成熟的“新型儲(chǔ)能”技術(shù)將與抽水蓄能“并駕齊驅(qū)”,在 源-網(wǎng)-荷的各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景下發(fā)揮重要的系統(tǒng)調(diào)節(jié)和安全保障作用。
2.新型儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀
2.1、裝機(jī)情況截至 2021 年底,全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模約 2.1 億千瓦,同比增長(zhǎng) 9%。其中,抽水 蓄能裝機(jī)規(guī)模約 1.8 億千瓦,占比首次低于 90%。新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模 3000 萬(wàn)千瓦, 同比增長(zhǎng) 67.7%,其中鋰離子電池裝機(jī)約 2300 萬(wàn)千瓦,占據(jù)主導(dǎo)地位。在 3000 萬(wàn)千瓦的新型儲(chǔ)能裝機(jī)中,美國(guó)是裝機(jī)量最大的國(guó)家,約 650 萬(wàn)千瓦,中國(guó)緊隨 其后,裝機(jī)量約 580 萬(wàn)千瓦。其他新型儲(chǔ)能裝機(jī)較多的國(guó)家包括韓國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、澳 大利亞和日本。我國(guó)截至 2021 年底,電力儲(chǔ)能裝機(jī)約 4600 萬(wàn)千瓦,相比于 2020 年增長(zhǎng) 30%,占全球電 力系統(tǒng)儲(chǔ)能裝機(jī)量的 22%。2021 年全年新增電力儲(chǔ)能裝機(jī)約 1000 萬(wàn)千瓦,其中抽水蓄能 增加約 800 萬(wàn)千瓦,新型儲(chǔ)能裝機(jī)增加約 200 萬(wàn)千瓦。在新型儲(chǔ)能的 580 萬(wàn)裝機(jī)中,鋰 離子電池占比最高,接近 90%,折合裝機(jī)規(guī)模約 520 萬(wàn)千瓦。其余新型儲(chǔ)能中,鉛蓄電 池和壓縮空氣儲(chǔ)能占比相對(duì)較大。從各省已投運(yùn)新型儲(chǔ)能裝機(jī)情況看,江蘇省裝機(jī)量第一,已超過(guò) 100 萬(wàn)千瓦,廣東省和 山東省次之,其余有較大裝機(jī)的省份包括青海、內(nèi)蒙古、湖南、安徽等。
2.2、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀新型儲(chǔ)能所包括的技術(shù)類(lèi)型眾多,按照能量存儲(chǔ)方式不同主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、 電化學(xué)儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和儲(chǔ)熱等幾大類(lèi)。每大類(lèi)技術(shù)當(dāng)中又有多種完全不同的技術(shù)路線。 根據(jù)放電時(shí)長(zhǎng),可將其分為功率型電儲(chǔ)能、能量型電儲(chǔ)能以及儲(chǔ)熱(冷)技術(shù)。本報(bào)告 主要總結(jié)和對(duì)比各類(lèi)能量型電儲(chǔ)能技術(shù)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)性參數(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀,且由于鋰離 子電池發(fā)展相對(duì)較為成熟,相關(guān)參考資料較多,故本報(bào)告重點(diǎn)介紹壓縮空氣儲(chǔ)能、重力 儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等五種側(cè)重于能量型應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù), 對(duì)其技術(shù)原理、技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性潛力、應(yīng)用前景進(jìn)行了詳細(xì)梳理分析。技術(shù)原理。壓縮空氣儲(chǔ)能(Compressed Air Energy Storage,簡(jiǎn)稱(chēng) CAES),是機(jī)械儲(chǔ)能的一種形式。在 電網(wǎng)低谷時(shí),利用富余的電能,帶動(dòng)壓縮機(jī)生產(chǎn)高壓空氣,并將高壓空氣存入儲(chǔ)氣室中, 電能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力勢(shì)能;當(dāng)電網(wǎng)高峰或用戶(hù)需求電能時(shí),空氣從儲(chǔ)氣室釋放,然后 進(jìn)入膨脹機(jī)中對(duì)外輸出軸功,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,又將空氣的壓力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。 CAES 儲(chǔ)能系統(tǒng)中的高壓空氣在進(jìn)入膨脹機(jī)做功前,需要對(duì)高壓空氣進(jìn)行加熱,以提高功 率密度。根據(jù)加熱的熱源不同,可以分為燃燒燃料的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(即補(bǔ)燃式傳統(tǒng) 壓縮空氣儲(chǔ)能)、帶儲(chǔ)熱的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)和無(wú)熱源的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(AA-CAES)在傳統(tǒng) CAES 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,引入蓄熱技術(shù), 利用蓄熱介質(zhì)回收壓縮階段產(chǎn)生的壓縮熱,并將高溫蓄熱介質(zhì)儲(chǔ)存起來(lái),在釋能階段時(shí) 高溫蓄熱介質(zhì)通過(guò)換熱器對(duì)高壓空氣進(jìn)行預(yù)熱。蓄熱系統(tǒng)代替了燃燒室的補(bǔ)充燃燒來(lái)加 熱空氣,從而達(dá)到減小系統(tǒng)能量損失、提高效率的目的。此外,有些 AA-CAES 系統(tǒng)采用 液態(tài)壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中的形式,擺脫了自然條件的限制。
2.2.1、壓縮空氣儲(chǔ)能壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)在本報(bào)告所討論的新型儲(chǔ)能技術(shù)中屬于相對(duì)進(jìn)展較快、技術(shù)較 為成熟的技術(shù),已進(jìn)入 100MW 級(jí)示范項(xiàng)目階段。早期壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)依賴(lài)燃?xì)庋a(bǔ)燃和自然儲(chǔ)氣洞穴,但目前已無(wú)需補(bǔ)燃,并可 以應(yīng)用人造儲(chǔ)氣空間。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)與燃機(jī)技術(shù)同宗同源,主要痛點(diǎn)在于設(shè)備制造和性能提升。大 型壓氣設(shè)備、膨脹設(shè)備、蓄熱設(shè)備、儲(chǔ)罐等設(shè)備的性能提升是效率、經(jīng)濟(jì)性和可 靠性提升的關(guān)鍵。十四五期間壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)效率有望提升至 65%~70%,系統(tǒng)成本降至 1000~1500 元/kW·h?!笆逦濉蹦┘爸笙到y(tǒng)效率有望達(dá) 70%及以上,系統(tǒng)成 本降至 800~1000 元/kW·h。技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有容量大、工作時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性能好、充放電循環(huán)多等優(yōu)點(diǎn)。 壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)適合建造大型儲(chǔ)能電站(>100MW),放電時(shí)長(zhǎng)可達(dá)4小時(shí)以上,適合作為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命很長(zhǎng),可以?xún)?chǔ)/釋能上萬(wàn)次,壽命可達(dá)40年以上;并且其效率最高可以達(dá)到70%左右。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)與蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)同宗同源,技術(shù)通用性強(qiáng),設(shè)備開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)較好,建造成本和運(yùn)行成本容易控制,具有很好的經(jīng)濟(jì)性。產(chǎn)業(yè)鏈及成本:壓縮空氣儲(chǔ)能的上游主要是原材料與核心部件(模具、鑄件、管 道、閥門(mén)、儲(chǔ)罐等)的生產(chǎn)加工、裝配、制造行業(yè),屬于機(jī)械工業(yè)的一部分,但 涉及壓縮空氣儲(chǔ)能本身特性和性能要求,對(duì)基礎(chǔ)部件的設(shè)計(jì)、加工要求較為嚴(yán)格。 中游主要是關(guān)鍵設(shè)備(壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、燃燒室、儲(chǔ)熱/換熱器等)設(shè)計(jì)制造、系統(tǒng) 集成控制相關(guān)的行業(yè),屬于技術(shù)密集型的高端制造業(yè),具有多學(xué)科、技術(shù)交叉等 特性。下游主要是用戶(hù)對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用和需求,涉及常規(guī)電力輸配送、 可再生能源大規(guī)模接入、分布式能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)行業(yè)領(lǐng) 域。

現(xiàn)階段百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能功率成本約為 4000-6000 元/kW,能量成本約為 1000-2500 元/kWh,循環(huán)效率可達(dá) 65-70%,運(yùn)行壽命約為 40-60 年。 壓縮空氣系統(tǒng)初投資成本主要包括系統(tǒng)設(shè)備、土地費(fèi)用和基建等。系統(tǒng)設(shè)備包括了壓縮 機(jī)機(jī)組、膨脹機(jī)機(jī)組、蓄熱系統(tǒng)(換熱器、蓄熱器、蓄熱介質(zhì)、管道)、電氣及控制設(shè)備、 儲(chǔ)氣室等。
2.2.2、液流電池液流電池具有容量大、安全性好、功率與容量解耦等優(yōu)點(diǎn),適合作為大規(guī)模長(zhǎng)時(shí) 儲(chǔ)能的選擇。全釩液流電池是目前最為成熟的液流電池體系,釩的多價(jià)態(tài)特性使得其面臨的技 術(shù)問(wèn)題最少,技術(shù)最為成熟。但主要活性物質(zhì)釩的成本占系統(tǒng)成本比例高,限制 了其造價(jià)的下降。 全釩液流電池目前國(guó)內(nèi)進(jìn)展較快,5MW/10MWh 項(xiàng)目已安全穩(wěn)定運(yùn)行 8 年以上。 200MW/800MWh 項(xiàng)目已進(jìn)入調(diào)試階段。其他形式液流電池目前多處于 kW~MW 級(jí)別的示范階段。全釩液流電池成本目前在 2500~3500 元/kWh 區(qū)間。若考慮釩電解液殘值占原值 的 70%,以及 8 小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,價(jià)格有望下降至 800-1400 元/kWh。但近 一年來(lái),五氧化二釩價(jià)格大幅上漲,使得其成本壓力大增。鋅基、鐵基等體系具有活性物質(zhì)儲(chǔ)量大、價(jià)格低的特點(diǎn)。但面臨的工藝問(wèn)題,科 研問(wèn)題較多,相對(duì)全釩電池來(lái)講技術(shù)更為復(fù)雜,需要更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行研發(fā)示范。從理論上講,離子價(jià)態(tài)變化的離子對(duì)可以組成多種氧化還原液流電池。根據(jù)液流形式分 類(lèi),液流電池可分為雙液流電池和單液流電池。根據(jù)沉積和相變與否,可分為沉積型電 池和不沉積型電池。根據(jù)活性材料分類(lèi),可分為全釩液流電池,鋅基液流電池(鋅溴、 鋅鐵、鋅鎳、鋅空氣等),鐵鉻液流電池、全鐵液流電池等等。相比全釩液流電池,其他 液流電池技術(shù)成熟度稍低,仍然面臨活性物質(zhì)的沉積、電解液互竄、功率密度低、容量 和能量無(wú)法完全解耦、析氫和析氧等問(wèn)題。五氧化二釩和隔膜占據(jù)了原料成本的 60~80%。且隨著儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)增長(zhǎng),五氧化二釩成本所 占比例逐漸增加。五氧化二釩市場(chǎng)目前是典型的現(xiàn)貨市場(chǎng),短期釩價(jià)波動(dòng)會(huì)直接影響全 釩液流電池造價(jià),因此,相對(duì)穩(wěn)定的釩價(jià)有利于液流電池行業(yè)的成本控制。 雖然全釩液流電池初始投入成本相對(duì)較高,但是全釩液流電池的電解液性能衰減較慢, 通過(guò)在線或離線再生后可循環(huán)使用,且電解液中釩的價(jià)值長(zhǎng)期存在(殘值相對(duì)較高),其 可循環(huán)利用和殘值率較高的特性對(duì)于初始投入成本分?jǐn)偤秃罄m(xù)年度運(yùn)維成本等具有一定 優(yōu)勢(shì)。

公司及示范項(xiàng)目。全釩液流電池已具有較多示范項(xiàng)目。大連融科儲(chǔ)能在 2012 年實(shí)施了當(dāng)時(shí)全球最大規(guī)模的 5MW/10MWh 的遼寧臥牛石風(fēng)電場(chǎng)全釩液流儲(chǔ)能系統(tǒng),率先在國(guó)內(nèi)外實(shí)現(xiàn)了技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。 該項(xiàng)目設(shè)計(jì)壽命是 10~15 年,運(yùn)行后能量效率幾乎沒(méi)有明顯衰減,維護(hù)成本低,運(yùn)行成 效顯著,進(jìn)一步驗(yàn)證了全釩液流電池技術(shù)上的成熟性。 此后,更多更大規(guī)模的全釩液流電池示范項(xiàng)目投入建設(shè)和運(yùn)行。目前我國(guó)全釩液流電池 已進(jìn)入百兆瓦級(jí)技術(shù)的示范應(yīng)用階段。大連國(guó)家示范項(xiàng)目、湖北全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目、 大唐中寧共享儲(chǔ)能項(xiàng)目均達(dá)到百兆瓦級(jí)。 大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站國(guó)家示范項(xiàng)目是國(guó)家能源局批復(fù)的首個(gè) 100MW 級(jí)大型電化 學(xué)儲(chǔ)能?chē)?guó)家示范項(xiàng)目,該電站為“200MW/800MWh 大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站國(guó)家示范 項(xiàng)目”的一期項(xiàng)目,采用大連化物所自主研發(fā)的全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)。一期工程 100MW/400MWh 級(jí)全釩液流電池儲(chǔ)能電站于 2022 年已完成主體工程建設(shè),并進(jìn)入單體 模塊調(diào)試階段,預(yù)計(jì)今年將投入商業(yè)運(yùn)行。國(guó)電投襄陽(yáng)高新儲(chǔ)能電站項(xiàng)目由國(guó)家電投湖北綠動(dòng)中釩新能源有限公司在湖北襄陽(yáng)高新 區(qū)投資建設(shè)。于 2021 年 8 月 29 日開(kāi)工,預(yù)計(jì) 2022 年前完工。其中,投資 19 億元的 100MW 全釩液流電池儲(chǔ)能電站項(xiàng)目,建設(shè)用地面積約 120 畝,預(yù)計(jì)五年內(nèi)全部達(dá)產(chǎn)后,共實(shí)現(xiàn) 產(chǎn)值 20.95 億元,稅收 5200 萬(wàn)元。 除全釩液流電池外,目前我國(guó)也開(kāi)展了其他類(lèi)型液流電池的示范應(yīng)用,但項(xiàng)目容量普遍 較小,尚處于示范應(yīng)用前期階段。
2.2.3、鈉離子電池鈉離子電池具有理論成本低、特性與鋰離子電池相近、安全性好等優(yōu)點(diǎn),適 合在對(duì)成本要求苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景下替代成本較高的鋰離子電池。鈉離子電池的正 負(fù)極材料所需資源在地殼儲(chǔ)量豐富,分布均勻,且開(kāi)采更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保,被業(yè)界認(rèn) 為是比鋰離子電池更具經(jīng)濟(jì)性的電池技術(shù)。目前鈉離子電池技術(shù)主要分為三條路線,即層狀過(guò)渡金屬鈉離子氧化物、普 魯士藍(lán)、聚陰離子類(lèi)鈉離子化合物,三條路線均由行業(yè)龍頭企業(yè)布局,均處于實(shí) 驗(yàn)室向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的階段。目前我國(guó)在鈉離子電池領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位,中科海鈉、寧德時(shí)代、立方 新能源等企業(yè)均已實(shí)現(xiàn)鈉離子電池的初步量產(chǎn),并推出了成熟的產(chǎn)品線。性能參數(shù)方面,各領(lǐng)先鈉離子電池生產(chǎn)商所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的能量密度已超過(guò) 140Wh/kg,仍在向鋰離子電池當(dāng)前水平靠近。在碳酸鋰價(jià)格(當(dāng)前價(jià)格 50 萬(wàn)元 /噸)居高不下的今天,碳酸鈉的價(jià)格始終維持在 2000 元/噸,電芯成本保持在 0.4~0.5 元/Wh,行業(yè)估計(jì)鈉離子電池最終成本將比鋰離子電池低 20~40%。 鈉離子電池在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下展現(xiàn)出了較高的安全性能,同時(shí)與鋰離子電池工 藝兼容,現(xiàn)有生產(chǎn)廠商轉(zhuǎn)型更加容易。

正極材料成本在電芯成本中占主導(dǎo)地位,參考 2022 年上半年數(shù)據(jù),銅鐵錳層狀氧化物估 計(jì)成本約為 2.9 萬(wàn)元/噸,鎳鐵錳層狀氧化物約為 4.2 萬(wàn)元/噸,普魯士白類(lèi)為 2.2~2.6 萬(wàn)元 /噸。負(fù)極材料硬碳依據(jù)廠商供應(yīng)鏈資源價(jià)格差別較大,在 10~20 萬(wàn)元/噸不等,目前諸多 廠商宣稱(chēng)硬碳成本有較大下降空間。電解液成本同樣也是電池成本的重要組成部分,鈉 離子電池電解質(zhì)鹽一般為六氟磷酸鈉(NaPF6),參考目前碳酸鈉 0.3 萬(wàn)元/噸的成本,電 解液成本預(yù)計(jì)低于 2 萬(wàn)元/噸。鈉離子電池正負(fù)極均可以使用鋁箔作為集流體,目前價(jià)格 在 3~4 萬(wàn)元/噸。
2.2.4、重力儲(chǔ)能固體介質(zhì)的重力儲(chǔ)能是近期重力儲(chǔ)能商業(yè)化的主要發(fā)展方向,水介質(zhì)的新型重力 儲(chǔ)能技術(shù)尚停留在理論研究階段,除傳統(tǒng)抽蓄外的新型水介質(zhì)重力儲(chǔ)能目前尚未 有商業(yè)化的產(chǎn)品。Energy Vault 采用的提升砌塊作為存儲(chǔ)電能的方式已掌握較為成熟的技術(shù),并已 開(kāi)始應(yīng)用于小規(guī)模示范項(xiàng)目中,但尚未出現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,其技術(shù)成熟度有待示范 項(xiàng)目的驗(yàn)證。若能有較成功的示范,砌塊重力儲(chǔ)能具有可擴(kuò)展性高、度電成本較 低的優(yōu)勢(shì),在中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能中有相對(duì)廣闊的應(yīng)用前景。礦井重力儲(chǔ)能利用廢棄礦井進(jìn)行能量存儲(chǔ),礦井高差通常比人工構(gòu)筑物更大,如 果將數(shù)百米深的廢棄礦井利用部署重力儲(chǔ)能,其儲(chǔ)能效率和儲(chǔ)能密度均能夠超越 以人工構(gòu)筑高差部署重力儲(chǔ)能的方式。
2.2.5、氫儲(chǔ)能技術(shù)原理。氫儲(chǔ)能屬于化學(xué)儲(chǔ)能,化學(xué)儲(chǔ)能利用電能將低能物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高能物質(zhì)進(jìn)行存儲(chǔ),從而實(shí) 現(xiàn)儲(chǔ)能。目前,常見(jiàn)的化學(xué)儲(chǔ)能主要包括氫儲(chǔ)能和將氫進(jìn)一步合成燃料(甲烷、甲醇等) 儲(chǔ)能。這些儲(chǔ)能載體本身是可以直接利用的燃料,因此,化學(xué)儲(chǔ)能與前述其他電儲(chǔ)能技 術(shù)(輸入、輸出均為電能)存在明顯區(qū)別:如果終端可以直接利用氫、甲烷等物質(zhì),如 氫燃料電池汽車(chē)、熱電聯(lián)供、化工生產(chǎn)等。長(zhǎng)遠(yuǎn)看,可以這些儲(chǔ)能載體性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn), 在需要時(shí)將其轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)的電能。 目前,在化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,氫儲(chǔ)能相對(duì)成熟,依托電解水制氫設(shè)備和氫燃料電池(或摻 氫燃?xì)廨啓C(jī))實(shí)現(xiàn)電能和氫能的相互轉(zhuǎn)化。儲(chǔ)能時(shí),利用富余電能電解水制氫并存儲(chǔ), 釋能時(shí),用氫燃料電池或氫發(fā)電機(jī)發(fā)電。氫儲(chǔ)能需要完成電—?dú)洹姷霓D(zhuǎn)換,涉及“制、儲(chǔ)、運(yùn)、用”四個(gè)環(huán)節(jié),整個(gè)過(guò)程較為 復(fù)雜。 在制氫環(huán)節(jié),電制氫技術(shù)包括堿性水電解(ALK)、質(zhì)子交換膜水電解(PEM)、陰離子交 換膜水電解(AEM)以及固體氧化物水電解(SOEC)四種。前三種為常溫(60~90℃)電 解槽,SOEC 為高溫(600~1000℃)電解槽。堿性電解槽利用在水中加入的堿性電解質(zhì) 增加水的導(dǎo)電性,提高電解效率。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、價(jià)格便宜,是目前主流的電 解水制氫方法,缺點(diǎn)是效率較低,電解槽效率約為 75%,系統(tǒng)效率為 60~70%,同時(shí)受 限于隔膜機(jī)械強(qiáng)度,功率靈活調(diào)節(jié)速度有限。質(zhì)子交換膜技術(shù)利用質(zhì)子交換膜代替了原 有的隔膜和電解質(zhì),由于質(zhì)子交換膜薄且質(zhì)子遷移速度快,能夠明顯減小電解槽的體積 和電阻,使電解槽效率達(dá)到 80%左右。

由于目前質(zhì)子交換膜價(jià)格較高,且被水浸潤(rùn)時(shí)酸 性較強(qiáng),電極只能采用耐酸的鉑等貴金屬,因此質(zhì)子交換膜電解制氫成本相對(duì)昂貴。陰 離子交換膜電解槽結(jié)構(gòu)與質(zhì)子交換膜電解槽類(lèi)似,主要結(jié)構(gòu)由陰離子交換膜和兩個(gè)過(guò)渡 金屬催化電極組成,一般采用純水或低濃度堿性溶液用作電解質(zhì)。陰離子膜交換膜是AEM 電解水系統(tǒng)中的重要組成部分,也是該技術(shù)與 PEM 技術(shù)最大的區(qū)別,其作用是將陰離子 OH?從陰極傳導(dǎo)到陽(yáng)極,同時(shí)阻隔氣體和電子在電極間直接傳遞。固體氧化物電解槽技 術(shù)利用固體氧化物作為電解質(zhì),在高溫(600~1000℃)環(huán)境下,讓水蒸氣通過(guò)多孔的陰極, 氫離子獲得電子后成為氫氣,氧離子通過(guò)固體氧化物在陽(yáng)極失去電子成為氧氣。由于高 溫環(huán)境下離子活性增強(qiáng),因此其電解效率最高,可以達(dá)到 90%。該方法還處于試驗(yàn)研究 階段。此外,還可以將綠氫通過(guò)合成氨工藝或氫制甲醇工藝轉(zhuǎn)化為氨或甲醇進(jìn)行儲(chǔ)存,使用時(shí) 再通過(guò)氨催化裂解和甲醇催化裂解制氫,或直接將氨、甲醇進(jìn)行應(yīng)用。液氨的沸點(diǎn)為 -33.5℃,甲醇的沸點(diǎn)為-64.8℃,因此液化及儲(chǔ)存成本遠(yuǎn)低于氫,另一方面氨和甲烷的合 成及裂解技術(shù)成熟,只需針對(duì)可再生能源制氫工藝進(jìn)行部分優(yōu)化調(diào)整。更重要的是,合 成甲醇所用二氧化碳可通過(guò)碳捕集技術(shù)(CCUS)獲得,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程“負(fù)碳排”,在減 碳角度具有較大優(yōu)勢(shì)。氫發(fā)電技術(shù)主要包括氫發(fā)電機(jī)和氫燃料電池兩種。氫發(fā)電機(jī)主要以氫氣(或與天然氣的 混合氣)為燃料,利用內(nèi)燃機(jī)原理,經(jīng)過(guò)吸氣、壓縮、燃燒、排氣過(guò)程,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生 電流輸出。氫燃料電池是利用電解水的逆反應(yīng),把氫的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化 為電能的發(fā)電裝置。相比而言,燃料電池發(fā)電效率更高、噪聲小、沒(méi)有污染物排放且容 易實(shí)現(xiàn)小型化,發(fā)展前景更加廣闊。氫燃料電池主要分為堿性燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池等類(lèi)型。 堿性燃料電池(AFC)是燃料電池系統(tǒng)中最早開(kāi)發(fā)并獲得成功應(yīng)用的一種,通常以氫氧 化鉀作為電解質(zhì),多用于宇宙探測(cè)飛行等特殊用途的動(dòng)力電源。質(zhì)子交換膜燃料電池由 質(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴(kuò)散層、雙極板等部分組成,具有工作溫度低、啟動(dòng)快、 功率密度高等優(yōu)勢(shì),是目前發(fā)展最快、在氫能汽車(chē)和氫能發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用最廣的燃料電池。 固體氧化物燃料電池屬于高溫燃料電池,具有全固態(tài)電池結(jié)構(gòu),其綜合效率高,對(duì)燃料 的適應(yīng)性廣,適用于熱電聯(lián)供,目前研究的焦點(diǎn)在于電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和制備技術(shù)的改進(jìn)。

技術(shù)優(yōu)劣勢(shì)?;瘜W(xué)儲(chǔ)能與前述其他電儲(chǔ)能技術(shù)存在明顯區(qū)別:如果終端可以 直接利用氫、甲烷等物質(zhì),如氫燃料電池汽車(chē)、熱電聯(lián)供、化工生產(chǎn)等,這些儲(chǔ)能載體 不必再轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)的電能,可以提高整體用能效率。若必須將氫、氨、甲烷再轉(zhuǎn)化 為電能,由于工藝鏈條較長(zhǎng),其能量利用效率較低,固定投資高,經(jīng)濟(jì)性較其他儲(chǔ)能手 段較差。化學(xué)儲(chǔ)能更適合發(fā)電側(cè)長(zhǎng)周期、大容量過(guò)剩的應(yīng)用場(chǎng)景,例如在水電的豐水期,大規(guī)模 光伏項(xiàng)目的發(fā)電高峰等。由于可以持續(xù)將電能轉(zhuǎn)化為氫、氨和甲醇等物質(zhì),在運(yùn)輸能力 相匹配的前提下,化學(xué)儲(chǔ)能在儲(chǔ)能功率和儲(chǔ)能容量上都有極為明顯優(yōu)勢(shì)。 氫或其他合成燃料是具有實(shí)體的物質(zhì),相對(duì)于直接儲(chǔ)電,存儲(chǔ)更容易實(shí)現(xiàn)。例如,氫的 單位質(zhì)量熱值高達(dá) 1.4×108J/kg,儲(chǔ)氫能量密度高,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能?;瘜W(xué)儲(chǔ)能的缺 點(diǎn)是電—電轉(zhuǎn)換效率低,儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備成本高,并且氫、甲烷等燃料屬于易燃易爆品,存儲(chǔ) 過(guò)程存在一定的安全隱患?;瘜W(xué)儲(chǔ)能涉及制取、儲(chǔ)存、發(fā)電三個(gè)環(huán)節(jié),以氫儲(chǔ)能為例, 主要包括電制氫、氫儲(chǔ)運(yùn)和氫發(fā)電。氫儲(chǔ)運(yùn)成本主要受存儲(chǔ)方式、運(yùn)輸方式和運(yùn)輸距離等因素影響。氣態(tài)儲(chǔ)氫(3~35MPa)單次 成本為 2~3 元/kg,液態(tài)儲(chǔ)氫單次成本為 20~25 元/kg,合成氨儲(chǔ)氫單次成本為 6~8 元/kg。 公路運(yùn)輸高壓氣態(tài)氫成本每噸為 80~100 元/km, 公路運(yùn)輸高壓氣態(tài)氫成本每噸為 10~15 元/km 海運(yùn)液氫成本每噸約 0.5 元/km。內(nèi)徑 500mm 設(shè)計(jì)壓力 4MPa 的氫氣管道輸氫成本 每噸約 0.5~1 元/km。 發(fā)電單元,以質(zhì)子交換膜燃料電池為例,其電堆造價(jià)為 2000~4000 元/KW,電堆成本約 占系統(tǒng)總成本的 60%。貴金屬催化劑和全氟磺酸膜價(jià)格昂貴,是推高燃料電池造價(jià)的主 要原因。降低催化劑中鉑的用量、開(kāi)發(fā)非貴金屬催化劑及價(jià)格低廉的非氟質(zhì)子交換膜是 降低成本的關(guān)鍵。
2.2.6、其他先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)固態(tài)鋰離子電池。技術(shù)原理。固態(tài)電池是一種以固體材料構(gòu)成電極與電解質(zhì)的鋰離子電池技術(shù),其工作原理與傳統(tǒng)(液 態(tài))鋰離子電池相同,均屬于“搖椅式電池”范疇,既通過(guò)可逆氧化還原反應(yīng),使得鋰 離子在正負(fù)電極之間反復(fù)游走,實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存或釋放。固態(tài)電池的正極可由碳、鈦酸鹽、金屬鋰極及其合金構(gòu)成,負(fù)極可由金屬氧化物、硫化 物、釩氧化物等構(gòu)成,目前鈉硫電池(金屬鈉為負(fù)極、硫?yàn)檎龢O、β-氧化鋁管為固態(tài)電 解質(zhì))技術(shù)路線最具代表性。技術(shù)特點(diǎn)。安全性能好是固態(tài)電池相對(duì)于傳統(tǒng)(液態(tài)電解質(zhì))鋰電池的最大優(yōu)勢(shì),其固態(tài)電解質(zhì)不 可流動(dòng),熱穩(wěn)定性好,抗損壞能力強(qiáng),在破損條件下不會(huì)產(chǎn)生漏液及易燃易爆氣體,極 大改善了鋰電池所面臨的安全性問(wèn)題。 理論能量密度高也是行業(yè)關(guān)注固態(tài)電池的重要原因。理論上,固態(tài)電解質(zhì)對(duì)比液體有著 更大的材料密度,從而意味著更高的能量密度,目前固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)已超過(guò) 400 Wh/kg,顯著優(yōu)于鋰電池平均水平。另外憑借其電解質(zhì)極佳的物理與化學(xué)穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)室 條件下固態(tài)電池也展現(xiàn)出了低溫性能好以及循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 目前由于生產(chǎn)技術(shù)、PACK 工藝、電極材料接觸面導(dǎo)電性等方面的問(wèn)題,導(dǎo)致達(dá)到量產(chǎn)標(biāo) 準(zhǔn)的固態(tài)電池能量密度尚不及成熟鋰離子電池。由于產(chǎn)業(yè)鏈不成熟以及工藝復(fù)雜等原因, 固態(tài)電池當(dāng)前成本遠(yuǎn)超液態(tài)鋰離子電池。
2.3、新型儲(chǔ)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)性綜合評(píng)價(jià)我們可以從多個(gè)技術(shù)指標(biāo)以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對(duì)比各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù),評(píng)估其在不同應(yīng)用場(chǎng)景的適 用度,并作為預(yù)測(cè)其未來(lái)發(fā)展方向的重要參考數(shù)據(jù)。評(píng)價(jià)儲(chǔ)能系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)主要 包括:設(shè)計(jì)功率/能量、初始投資成本、全生命周期運(yùn)維成本、循環(huán)次數(shù)、循環(huán)效率、放 電深度、年平均循環(huán)衰退率以及全生命周期平準(zhǔn)化度電儲(chǔ)能成本(LCOS)等。表 6 給出本 報(bào)告探討的幾種新型儲(chǔ)能技術(shù)當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)水平,并與抽水蓄能、鋰離子電池和 鉛蓄電池進(jìn)行了對(duì)比。
3.新型儲(chǔ)能政策環(huán)境
3.1、國(guó)家政策“十三五”是我國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的起點(diǎn)。2017 年 9 月,國(guó)家發(fā)展改革委、科技部、工 業(yè)和信息化部、能源局聯(lián)合發(fā)布的《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)》是我國(guó) 儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)第一份綜合性政策文件,明確了儲(chǔ)能發(fā)展的重要意義、總體要求、重點(diǎn)任務(wù)和 保障措施,直接推動(dòng)了儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱潮。在文件的指導(dǎo)下,十三五期間儲(chǔ)能發(fā)展任務(wù) 基本完成,建成了一批不同技術(shù)類(lèi)型、不同應(yīng)用場(chǎng)景的示范項(xiàng)目,掌握了多項(xiàng)自主知識(shí) 產(chǎn)權(quán)核心關(guān)鍵技術(shù),多種新型儲(chǔ)能技術(shù)完成了從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)示范的轉(zhuǎn)化。但必須指出, 由于 2019 年 5 月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合簽發(fā)的《輸配電定價(jià)成本監(jiān)審辦法》中 明確儲(chǔ)能的成本費(fèi)用不能計(jì)入輸配電價(jià),在相當(dāng)程度上減緩了儲(chǔ)能裝機(jī)的規(guī)?;l(fā)展。針對(duì)新型儲(chǔ)能發(fā)展,2021 年 7 月,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推 動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《指導(dǎo)意見(jiàn)》)提出,以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和為目 標(biāo),將發(fā)展新型儲(chǔ)能作為提升能源電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、綜合效率和安全保障能力,支撐 新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要舉措,以政策環(huán)境為有力保障,以市場(chǎng)機(jī)制為根本依托,以技 術(shù)革新為內(nèi)生動(dòng)力,加快構(gòu)建多輪驅(qū)動(dòng)良好局面,推動(dòng)儲(chǔ)能高質(zhì)量發(fā)展。 “到 2025 年, 實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,裝機(jī)規(guī)模達(dá) 3000 萬(wàn)千瓦以上。”,這是國(guó) 家政策層面第一次明確儲(chǔ)能裝機(jī)目標(biāo)。特別強(qiáng)調(diào),要明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位、 健全新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制、健全“新能源+儲(chǔ)能”項(xiàng)目激勵(lì)機(jī)制。

2022 年 3 月,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方 案》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《實(shí)施方案》),對(duì)《指導(dǎo)意見(jiàn)》中所提出的目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)一步明確和細(xì)化。 要求“到 2025 年,新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)?;l(fā)展階段,具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用 條件。新型儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提高,核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升,標(biāo)準(zhǔn)體 系基本完善,產(chǎn)業(yè)體系日趨完備,市場(chǎng)環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟。其中,電化學(xué)儲(chǔ)能技 術(shù)性能進(jìn)一步提升,系統(tǒng)成本降低 30%以上;火電與核電機(jī)組抽汽蓄能等依托常規(guī)電源 的新型儲(chǔ)能技術(shù)、百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用;兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能等機(jī)械 儲(chǔ)能技術(shù)逐步成熟;氫儲(chǔ)能、熱(冷)儲(chǔ)能等長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能技術(shù)取得突破。”《實(shí)施方案》 強(qiáng)調(diào)了以規(guī)劃為引領(lǐng)、以創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)、以市場(chǎng)為主導(dǎo)、以機(jī)制為保障、以安全為底線的 發(fā)展思路。強(qiáng)調(diào)了新型儲(chǔ)能技術(shù)要多元化發(fā)展并堅(jiān)持示范先行。明確了新型儲(chǔ)能在電力 市場(chǎng)中的獨(dú)立市場(chǎng)主體地位,鼓勵(lì)各方對(duì)拓寬電站收益開(kāi)展進(jìn)一步探索
3.2、國(guó)家政策在國(guó)家《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》之后,江蘇、山東、寧夏、青海、浙江、河 南等多個(gè)省份均于 2022 年提出了各自的十四五新型儲(chǔ)能實(shí)施方案,實(shí)施方案中大都明確 了新型儲(chǔ)能重點(diǎn)發(fā)展的應(yīng)用場(chǎng)景,從電力市場(chǎng)和調(diào)用層面針對(duì)新型儲(chǔ)能給予明確的政策 支持,部分省份還明確了儲(chǔ)能的租賃價(jià)格及輔助服務(wù)價(jià)格。例如江蘇省 2022 年 8 月發(fā)布 的實(shí)施方案中要求: (1) 鼓勵(lì)新能源電站以自建、租用或購(gòu)買(mǎi)等形式配置儲(chǔ)能,發(fā)揮儲(chǔ)能“一站多用”的 共享作用。積極支持各類(lèi)主體開(kāi)展共享儲(chǔ)能等創(chuàng)新商業(yè)模式的應(yīng)用示范。新能源企業(yè)與 儲(chǔ)能企業(yè)簽訂租賃協(xié)議,按年度支付儲(chǔ)能租賃費(fèi),鼓勵(lì)簽訂長(zhǎng)期協(xié)議或合同。(2) 建立電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站容量電價(jià)機(jī)制,研究探索將電網(wǎng)替代性?xún)?chǔ)能設(shè)施成本收益納 入輸配電價(jià)回收。獨(dú)立建設(shè)并向電網(wǎng)送電的新型儲(chǔ)能電站,其相應(yīng)充電電量不承擔(dān)輸配 電價(jià)和政府性基金及附加費(fèi)用。 (3) 完善適應(yīng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的電力市場(chǎng)體系,推動(dòng)新型儲(chǔ)能以獨(dú)立電站、儲(chǔ)能聚合商、 虛擬電廠等多種形式參與輔助服務(wù),鼓勵(lì)配建新型儲(chǔ)能與所屬電源聯(lián)合參與電力市場(chǎng)。 探索建立獨(dú)立儲(chǔ)能作為新型市場(chǎng)主體參與中長(zhǎng)期和現(xiàn)貨市場(chǎng)交易機(jī)制,并提供調(diào)頻、黑 啟動(dòng)等輔助服務(wù),發(fā)揮其移峰填谷和頂峰發(fā)電作用。河南省 2022 年 8 月發(fā)布的實(shí)施方案中要求: (1) 共享儲(chǔ)能電站容量原則上不低于 10 萬(wàn)千瓦時(shí)。新建市場(chǎng)化并網(wǎng)新能源項(xiàng)目,按要 求配建或購(gòu)買(mǎi)一定比例儲(chǔ)能規(guī)模。共享儲(chǔ)能容量租賃費(fèi)用 200 元/千瓦時(shí)·年,鼓勵(lì)簽訂 10 年長(zhǎng)協(xié)。 (2) 獨(dú)立調(diào)峰補(bǔ)償費(fèi)上限暫為 0.3 元/千瓦時(shí),研究開(kāi)展備用、爬坡等輔助服務(wù)。 在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)行前,獨(dú)立儲(chǔ)能放電上網(wǎng)時(shí)作為發(fā)電市場(chǎng)主體參與市場(chǎng)中長(zhǎng)期交易,簽 訂頂峰時(shí)段市場(chǎng)合約;用電時(shí),可作為電力用戶(hù)享受峰谷分時(shí)電價(jià).示范項(xiàng)目每年完全調(diào)用 不低于 350 次。獨(dú)立儲(chǔ)能電站向電網(wǎng)送電的,其相應(yīng)充電電量不承擔(dān)輸配電價(jià)和政府性基 金及附加。

4.新型儲(chǔ)能發(fā)展趨勢(shì)
4.1、新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)所有新型儲(chǔ)能技術(shù)都圍繞提高安全性、降低成本、提升性能參數(shù)(能量密度、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)、 儲(chǔ)能效率、循環(huán)壽命),以及增強(qiáng)環(huán)境友好性四個(gè)方向進(jìn)行改進(jìn)和發(fā)展。 鋰離子電池主要通過(guò)改變電極材料來(lái)提升電池性能。當(dāng)下行業(yè)里出現(xiàn)的高鎳電池、錳酸 鋰電池為過(guò)渡金屬方向的創(chuàng)新代表,而鋰硫電池則為氧化物方向的創(chuàng)新代表。通過(guò)電解 液和隔膜的改性提升安全性。除材料路線外,結(jié)構(gòu)路線主要通過(guò)電池物理結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新來(lái) 實(shí)現(xiàn)電池性能提升,從電芯結(jié)構(gòu)、PACK 工藝、插箱構(gòu)造等方面入手,提高空間利用率、 采用新型安全技術(shù),從系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)電池在經(jīng)濟(jì)性、能量密度與安全性方面的提升。該 方向的典型代表有比亞迪的“刀片電池”以及寧德時(shí)代的 CTP“麒麟”電池??梢灶A(yù)計(jì) 在不久的將來(lái),鋰離子電池能量密度將突破 400wh/kg。此外,采用固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電 池有更高的理論能量密度和更好的安全性。目前固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)已超過(guò) 400wh/kg, 也展現(xiàn)出了低溫性能好以及循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),前景十分看好。壓縮空氣儲(chǔ)能未來(lái)的研發(fā)方向是改進(jìn)核心器件,優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì),研究新型儲(chǔ)氣技術(shù) 與設(shè)備,實(shí)現(xiàn)設(shè)備模塊化與規(guī)?;?,提高系統(tǒng)效率和使用壽命,提升單位體積的儲(chǔ)氣密 度以及降低成本。預(yù)計(jì) 2025 年前,先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)達(dá)到成熟水平,完成百兆 瓦項(xiàng)目示范。后續(xù)進(jìn)一步研究適用于深冷液化空氣儲(chǔ)能的寬范圍、高溫離心壓縮機(jī),研 發(fā)高壓高速級(jí)間再熱式透平、納微結(jié)構(gòu)復(fù)合儲(chǔ)熱蓄冷材料。目標(biāo)是將系統(tǒng)效率提升至 70% 以上,功率成本降至 5000~6000 元/kw。利用洞穴的大規(guī)模壓縮空氣的儲(chǔ)能度電成本降至 0.15 元/以下,成為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的可選技術(shù)。

液流電池需著力解決能量密度低、儲(chǔ)能效率低、成本高等問(wèn)題,除此之外還需要解決系 統(tǒng)可靠性和環(huán)境污染防治等問(wèn)題。對(duì)應(yīng)的技術(shù)難點(diǎn)主要是高性能離子膜和高電導(dǎo)率電極 材料技術(shù)、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)及集成技術(shù)、關(guān)鍵材料工程制備技術(shù)、系統(tǒng)污染防控及回收 利用技術(shù)等。開(kāi)展離子交換膜、電極等關(guān)鍵材料研發(fā)和改進(jìn),開(kāi)發(fā)高電導(dǎo)性雙極板材料, 研究新型非氟離子傳導(dǎo)膜和鋅基等新體系電池。進(jìn)一步將效率提升至近 80%,功率密度 達(dá)到 40w/kg,系統(tǒng)建設(shè)成本降至 1800~2000 元/kwh 以下。 固體介質(zhì)重力儲(chǔ)能尚未有成功的大功率項(xiàng)目示范,需通過(guò)示范項(xiàng)目驗(yàn)證系統(tǒng)可靠性,解 決系統(tǒng)自動(dòng)化穩(wěn)定運(yùn)行等問(wèn)題。后期應(yīng)進(jìn)一步降低綜合造價(jià),提升能量轉(zhuǎn)換率以及提升 系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。除固體介質(zhì)重力儲(chǔ)能外,海水蓄能、海下儲(chǔ)能球以及礦洞抽蓄屬于尚 在研發(fā)或初步示范中的先進(jìn)技術(shù)。鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)與鋰離子電池相似,但產(chǎn)業(yè)布局還處于初級(jí)階段,尚無(wú)大規(guī)模電 力系統(tǒng)儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)。與鋰離子電池相比,鈉離子電池原材料豐富,綜合成本降低 約 20%,但電池能量密度較低,產(chǎn)業(yè)鏈配套尚不完善,因此發(fā)展趨勢(shì)主要集中在能量密 度提升以及通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)降低成本兩個(gè)方面。 鉛炭電池在傳統(tǒng)鉛酸電池的負(fù)極活性物質(zhì)中加入碳添加劑,全面提升了傳統(tǒng)鉛酸電池的 性能表現(xiàn),同時(shí)由于較低的成本,使其在規(guī)模化電力儲(chǔ)能方面又贏得新的發(fā)展機(jī)會(huì)。未 來(lái)的鉛炭電池技術(shù)發(fā)展將集中在副反應(yīng)控制、鉛炭電極在充放電過(guò)程中的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變以及 鉛炭電池的最終失效模式上。隨著它的性能改進(jìn)提升,鉛炭電池仍可能有所作為。氫儲(chǔ)能的全過(guò)程包括兩次能量形式的轉(zhuǎn)化,造成整體效率偏低??稍偕茉窗l(fā)電制氫、 儲(chǔ)氫、氫發(fā)電環(huán)節(jié)都需要通過(guò)新技術(shù)的研發(fā)提高效率。氫的密度低,大規(guī)模儲(chǔ)氫也存在 占地面積大、對(duì)容器要求高等難點(diǎn),需要重點(diǎn)研發(fā)高能量密度的儲(chǔ)氫形式。電制合成燃 料目前還處于試驗(yàn)示范階段,對(duì)電直接還原二氧化碳生產(chǎn)各類(lèi)產(chǎn)物的反應(yīng)機(jī)理還不明確, 還存在反應(yīng)過(guò)程能耗較高、經(jīng)濟(jì)性差等缺點(diǎn),主要的技術(shù)難點(diǎn)是反應(yīng)過(guò)程的條件控制、 催化劑的制備等。2030 年前,質(zhì)子交換膜電堆有望實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。低溫液化儲(chǔ)氫技術(shù)、 高儲(chǔ)氫密度、低成本的金屬儲(chǔ)氫技術(shù),純氫或高比例氫與天然氣混輸管道技術(shù)均有望實(shí) 現(xiàn)突破。氫儲(chǔ)能目標(biāo)系統(tǒng)目標(biāo)效率應(yīng)達(dá)到 40%~50%(其中電解系統(tǒng)效率達(dá)到 80%,發(fā)電 系統(tǒng)效率達(dá)到 55%),實(shí)現(xiàn)百兆瓦級(jí)工程試點(diǎn),作為長(zhǎng)時(shí)大能量?jī)?chǔ)能,能量投資成本降至 35~40 元/kWh。
4.2、儲(chǔ)能“十四五”規(guī)劃及示范項(xiàng)目經(jīng)統(tǒng)計(jì),當(dāng)前已有十六個(gè)省公布了“十四五”期間新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)劃目標(biāo),總量已接近 4800 萬(wàn)千瓦。示范項(xiàng)目方面,各省在總結(jié)前期新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,2022 年批準(zhǔn)的新型儲(chǔ)能示 范項(xiàng)目的數(shù)量和裝機(jī)均大幅增加,總量約 18GW/37GWh。分析已公布的示范項(xiàng)目信息,磷酸鐵鋰電池仍占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的裝機(jī)份額,此外,鈦酸鋰電池、鉛蓄電池、AGM 鉛酸 鉛碳電池、液流電池、熔鹽儲(chǔ)能、液態(tài)空氣、氫儲(chǔ)能、鋁離子電池、鈉離子電池、重力 儲(chǔ)能均有示范項(xiàng)目上榜。時(shí)長(zhǎng)方面,主要以 1 小時(shí)及 2 小時(shí)的儲(chǔ)能要求為主。但對(duì)于非 鋰離子電池項(xiàng)目,會(huì)配置 4 小時(shí)以上的時(shí)長(zhǎng)要求。冀北電網(wǎng)要求較為特殊,均要求 4 小 時(shí)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)。此外青海省著力示范壓縮空氣儲(chǔ)能和氫儲(chǔ)能。新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)。如前所述,鋰離子電池在當(dāng)前新型儲(chǔ)能市場(chǎng)中仍占絕對(duì)統(tǒng)治地位,鉛蓄電池雖然是相對(duì) 較舊的技術(shù),但是技術(shù)成熟、成本低,在備用電源等應(yīng)用場(chǎng)景仍占據(jù)一定市場(chǎng)份額。包 括壓縮空氣、液流電池、重力儲(chǔ)能、鈉離子電池、氫(氨)儲(chǔ)能等在內(nèi)其他新型儲(chǔ)能技 術(shù)尚處于發(fā)展初期,“十四五”后三年的示范是否成功,是決定其未來(lái)發(fā)展前景的重要時(shí) 間窗口。 結(jié)合國(guó)家新型儲(chǔ)能總體規(guī)劃、各省新型儲(chǔ)能規(guī)劃以及鋰電池以外其他新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目 意向簽約情況和各類(lèi)建設(shè)周期,我們給出了新型儲(chǔ)能未來(lái)十年裝機(jī)規(guī)模發(fā)展預(yù)測(cè),中國(guó) 未來(lái)十年新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模將超過(guò) 1.3 億千瓦。2022 及 2023 年在政策及市場(chǎng)的雙重驅(qū)動(dòng)下,新型儲(chǔ)能市場(chǎng)會(huì)有爆發(fā)式增長(zhǎng),年裝機(jī)均會(huì) 超過(guò) 1200 萬(wàn)千瓦,市場(chǎng)規(guī)模約為 2021 年的 5~6 倍。2024 年及 2025 年,預(yù)計(jì)裝機(jī)能量會(huì)穩(wěn)定在 1000~1200 萬(wàn)千瓦之間,至 2025 年,預(yù)測(cè)的新型儲(chǔ)能總體裝機(jī)量中值約 4800 萬(wàn) 千瓦。在各儲(chǔ)能技術(shù)的裝機(jī)量劃分方面,預(yù)計(jì)鋰離子電池(以磷酸鐵鋰為主)的市場(chǎng)會(huì) 面臨壓縮空氣、液流電池、重力儲(chǔ)能等其他儲(chǔ)能技術(shù)的一定擠壓,在新增裝機(jī)量中的占 比以及累積裝機(jī)量占比會(huì)持續(xù)走低,從目前占比約 90%降低至 80%附近。在幾種新型儲(chǔ)能當(dāng)中,除氫(氨)儲(chǔ)能屬于超長(zhǎng)時(shí)應(yīng)用,發(fā)展相對(duì)較慢之外,其他幾種 儲(chǔ)能技術(shù)的 2022 年至 2025 年的復(fù)合增長(zhǎng)率均可能超過(guò) 70%。其中重力儲(chǔ)能的復(fù)合增長(zhǎng) 率最高,從當(dāng)前的尚未完成示范,至“十四五”末期裝機(jī)有望達(dá) 140 萬(wàn)千瓦。2025 年壓 縮空氣儲(chǔ)能的裝機(jī)絕對(duì)值最高,約 280 萬(wàn)千瓦。液流電池裝機(jī)量緊隨壓縮空氣之后,2025 年預(yù)期裝機(jī)可達(dá) 230 萬(wàn)千瓦。其他儲(chǔ)能的增長(zhǎng)相較于前面幾種相對(duì)較慢,但也有約 40% 的復(fù)合增長(zhǎng)率。“十五五”期間,新型儲(chǔ)能總體的裝機(jī)增長(zhǎng)預(yù)期較為確定,且隨著技術(shù)成熟、產(chǎn)能釋放, 年新增裝機(jī)量可接近 2000 萬(wàn)千瓦,至“十五五”末期達(dá)到約 1.4 億千瓦。鋰離子電池的 新增和累計(jì)裝機(jī)占比將進(jìn)一步降低,至“十五五”末期累計(jì)裝機(jī)占比可能降至 65%。其 他各種新型儲(chǔ)能技術(shù)需要以各自在“十四五”示范期間的成本和性能參數(shù)表現(xiàn),與鋰離 子電池儲(chǔ)能爭(zhēng)奪市場(chǎng)。

5.新型儲(chǔ)能發(fā)展面臨的問(wèn)題
1.鋰離子電池任重道遠(yuǎn),動(dòng)力電池需求旺盛,成本居高不下新型儲(chǔ)能各技術(shù)路線相較而言,鋰離子電池技術(shù)成熟度最高,應(yīng)用也最廣泛,但其度電 儲(chǔ)能成本仍在 0.6 元/千瓦時(shí)以上,1h-2h 儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的小規(guī)模示范應(yīng)用尚可依靠補(bǔ)貼和政策 傾斜加以平衡,隨著儲(chǔ)能裝機(jī)量的提升,2h 以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求量增大,這樣的成本水 平將導(dǎo)致系統(tǒng)成本大幅增加。 電動(dòng)汽車(chē)對(duì)鋰離子電池的需求日漸增多。綜合相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),到 2035 年,全球電動(dòng)汽車(chē) 動(dòng)力電池對(duì)于鋰離子電池的需求超過(guò) 3500gWh,與此同時(shí),金屬鋰的全球已探明儲(chǔ)量約 2200 萬(wàn)噸,我國(guó)儲(chǔ)量?jī)H約 150 萬(wàn)噸,旺盛的需求除了對(duì)鋰資源提出挑戰(zhàn),也造成鋰離子 電池成本居高不下,當(dāng)前鋰離子電池尚無(wú)法滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的需求,更難以支撐 上億千瓦級(jí)的儲(chǔ)能市場(chǎng)。
2.新型儲(chǔ)能示范(首臺(tái)套)項(xiàng)目落地實(shí)施困難重重示范項(xiàng)目代表著創(chuàng)新技術(shù)的首次規(guī)模化實(shí)際應(yīng)用,特別是首臺(tái)套項(xiàng)目的建設(shè),沒(méi)有可參 照對(duì)比的成熟案例,相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)等往往缺失或與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不一致,在項(xiàng)目 立項(xiàng)審批時(shí)會(huì)觸及到很多原有規(guī)章制度的空白,地方政府和主管部門(mén)在項(xiàng)目審批過(guò)程中 缺乏依據(jù)難以決策,使得應(yīng)用新技術(shù)的項(xiàng)目落地難度增大,不利于新型技術(shù)的發(fā)展和示 范。 市場(chǎng)對(duì)于創(chuàng)新技術(shù)也存在較多“歧視”現(xiàn)象,出于規(guī)避未知風(fēng)險(xiǎn)的考慮,相關(guān)項(xiàng)目市場(chǎng) 招標(biāo)會(huì)對(duì)歷史業(yè)績(jī)等提出明確要求,示范(首臺(tái)套)項(xiàng)目難以通過(guò)市場(chǎng)化方式推動(dòng)落地; 另一方面,示范(首臺(tái)套)項(xiàng)目存在較多的不確定性,需要通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu) 化,經(jīng)濟(jì)性無(wú)法保證,難以獲得市場(chǎng)和投資者的青睞,在資金、應(yīng)用場(chǎng)景、審批流程等 多重因素制約下,項(xiàng)目落地困難重重。
3.新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制未建立,商業(yè)模式仍有待探索“雙碳”目標(biāo)引發(fā)了電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的深度變革,電力供應(yīng)可靠性、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、 新能源高效利用等成為未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的主線,儲(chǔ)能作為提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力、促進(jìn)新 能源消納的重要措施,是新型電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分,電力系統(tǒng)中增加儲(chǔ)能已 成為共識(shí),但沒(méi)有完善的價(jià)格機(jī)制支撐,額外增加的儲(chǔ)能設(shè)備缺乏投資回收渠道,難以 吸引更多的資本投入,無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。 當(dāng)前只有部分省份對(duì)獨(dú)立共享儲(chǔ)能建立了較為明確的市場(chǎng)規(guī)則,但相關(guān)規(guī)則基本只著眼 當(dāng)下,無(wú)法長(zhǎng)期適用。對(duì)新能源項(xiàng)目配置的儲(chǔ)能裝機(jī)來(lái)說(shuō),其受調(diào)度機(jī)制與回報(bào)機(jī)制均 不明確,不僅不能發(fā)揮儲(chǔ)能裝機(jī)的作用、更無(wú)投資回收機(jī)制和渠道。對(duì)于用戶(hù)側(cè)儲(chǔ)能, 除峰谷差套利外尚無(wú)其他盈利模式??傮w來(lái)看,適合國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)機(jī)制和商 業(yè)模式仍有待進(jìn)一步探索。
4.新能源配置儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)缺失,監(jiān)管難度加大隨著對(duì)儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中重要性的認(rèn)識(shí)不斷加深,新能源項(xiàng)目要求配置儲(chǔ)能逐漸成為常 態(tài)。自 2020 年起,地方各省對(duì)于新能源項(xiàng)目配置儲(chǔ)能的政策要求力度已逐漸加強(qiáng)。沒(méi)有 價(jià)格機(jī)制的支撐,儲(chǔ)能設(shè)備的配置屬于純成本開(kāi)支,對(duì)于平價(jià)上網(wǎng)后盈利能力有限的新 能源發(fā)電項(xiàng)目造成極大壓力,從實(shí)際情況來(lái)看,目前缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和管理,小規(guī)模的儲(chǔ) 能難以真正發(fā)揮作用,造成資源的極大浪費(fèi)。新型儲(chǔ)能的市場(chǎng)發(fā)展速度快于標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管制度體系的建設(shè)速度,使得當(dāng)前儲(chǔ)能行業(yè)監(jiān)管 難度加大,個(gè)別地方為了招商引資,要求新能源必須配置儲(chǔ)能,增加項(xiàng)目投資成本,項(xiàng) 目業(yè)主為降低成本使用低價(jià)劣質(zhì)產(chǎn)品,造成低端技術(shù)憑借價(jià)格擠壓先進(jìn)技術(shù)、參數(shù)虛標(biāo) 作假等劣幣驅(qū)逐良幣的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響行業(yè)健康發(fā)展。
5.新型儲(chǔ)能在國(guó)家法律層面的支持不夠盡管近年來(lái)國(guó)務(wù)院、各部委和各級(jí)地方政府對(duì)于發(fā)展儲(chǔ)能的政策密集出臺(tái),一再?gòu)?qiáng)調(diào)發(fā) 展儲(chǔ)能(特別是新型儲(chǔ)能)的重要性,但缺乏頂層設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)缺失等系列問(wèn) 題。目前新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正面臨商業(yè)化發(fā)展初期向規(guī)?;l(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,需要政策作出 更強(qiáng)有力的支持。 自 2010 年《中華人民共和國(guó)可再生能源法(修正案)》提出了“電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)發(fā)展和應(yīng)用 儲(chǔ)能技術(shù)”的原則性要求,至此再未從立法層面對(duì)儲(chǔ)能作出規(guī)定,相對(duì)概括的要求無(wú)法 對(duì)儲(chǔ)能企業(yè)參與市場(chǎng)活動(dòng)提供明確的指導(dǎo)和規(guī)范作用。雖然在《電力中長(zhǎng)期交易市場(chǎng)規(guī) 則》等政策中明確支持儲(chǔ)能企業(yè)是電力交易市場(chǎng)的獨(dú)立主體,但具體的權(quán)利義務(wù)等交易 規(guī)則并未明確,仍體現(xiàn)出明顯的原則性和指導(dǎo)性特征,儲(chǔ)能企業(yè)的獨(dú)立市場(chǎng)地位仍未真 正落實(shí),亟需從法律層面給予明確定位,為新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供法律保障。
6.新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干建議
1.盡快將電動(dòng)汽車(chē)作為移動(dòng)儲(chǔ)能電站納入新型儲(chǔ)能范疇電動(dòng)汽車(chē)不僅是交通工具,更是移動(dòng)的儲(chǔ)能工具,截止 2022 年 6 月,中國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)保 有量已超過(guò) 810 萬(wàn)輛,預(yù)期今年超過(guò) 1000 萬(wàn)輛,電動(dòng)汽車(chē)未來(lái)在新型電力系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景 豐富,目前技術(shù)上已實(shí)現(xiàn)車(chē)網(wǎng)雙向的電力充放。推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)作為移動(dòng)儲(chǔ)能工具納入新 型儲(chǔ)能范疇,構(gòu)建虛擬電廠參與新型電力系統(tǒng),為電網(wǎng)提供削峰填谷等服務(wù),將對(duì)保障 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、發(fā)揮電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能價(jià)值產(chǎn)生重要意義。未來(lái)應(yīng)從政策層面推動(dòng)電動(dòng) 汽車(chē)電力反哺電網(wǎng)、電力實(shí)時(shí)結(jié)算等政策瓶頸,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)儲(chǔ)能效益。
2.簡(jiǎn)化新型儲(chǔ)能項(xiàng)目審批流程積極鼓勵(lì)創(chuàng)新技術(shù)的試點(diǎn)示范。聚焦各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景,關(guān)注多元化技術(shù)路線,開(kāi)展重大科 技創(chuàng)新、不同技術(shù)路線、不同場(chǎng)景和區(qū)域的試點(diǎn)示范,并加強(qiáng)試點(diǎn)示范項(xiàng)目的跟蹤監(jiān)測(cè) 與分析評(píng)估。對(duì)于通過(guò)試點(diǎn)示范項(xiàng)目取得預(yù)期成果或經(jīng)權(quán)威專(zhuān)家組論證通過(guò)的重大創(chuàng)新 技術(shù),從金融、市場(chǎng)等方面給予進(jìn)一步支持。 政策保障試點(diǎn)示范項(xiàng)目順利落地。充分認(rèn)識(shí)新型儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中的重要地位,將 新型儲(chǔ)能試點(diǎn)示范項(xiàng)目列入國(guó)家或地區(qū)重點(diǎn)支持的科研項(xiàng)目計(jì)劃,特別是自主創(chuàng)新技術(shù) 或首臺(tái)套工程,開(kāi)辟項(xiàng)目審批綠色通道或特事特辦簡(jiǎn)化項(xiàng)目審批流程,鼓勵(lì)各地因地制 宜開(kāi)展新型儲(chǔ)能政策機(jī)制改革試點(diǎn),大膽先行先試。支持新型儲(chǔ)能相關(guān)的先進(jìn)集成制造 產(chǎn)業(yè)落地,培育和延伸新型儲(chǔ)能上下游產(chǎn)業(yè),推動(dòng)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
3.加快建立新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制,探索多元商業(yè)模式建立和完善新型儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制。政府主管部門(mén)應(yīng)針對(duì)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的客觀發(fā)展階段,對(duì) 儲(chǔ)能的購(gòu)電價(jià)格、放電價(jià)格、輸配電價(jià)格以及結(jié)算方式等方面制定明確的交易電價(jià)政策, 補(bǔ)償儲(chǔ)能所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。現(xiàn)階段以激勵(lì)新型儲(chǔ)能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展為主, 為未來(lái)新型儲(chǔ)能發(fā)展做好政策研究?jī)?chǔ)備。在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較好、市場(chǎng)化程度高的地區(qū),加快 探索實(shí)施儲(chǔ)能容量。 電費(fèi)機(jī)制。考慮增加新的輔助服務(wù)品種,結(jié)合實(shí)際情況探討快速調(diào)頻、爬坡、慣量支撐、 備用等各類(lèi)輔助服務(wù)品種的設(shè)立。強(qiáng)化新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位?;谛滦蛢?chǔ)能對(duì)于電力系統(tǒng)的容量支撐與調(diào)峰能力, 以及應(yīng)急供電保障和延緩輸變電升級(jí)改造需求的能力,支持新型儲(chǔ)能作為獨(dú)立市場(chǎng)主體 直接參與中長(zhǎng)期交易、現(xiàn)貨和輔助服務(wù)等各類(lèi)電力市場(chǎng),使其能夠在各類(lèi)市場(chǎng)中進(jìn)行靈 活交易,充分發(fā)揮其靈活性和系統(tǒng)價(jià)值。 創(chuàng)新商業(yè)模式?;谛滦蛢?chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位,推動(dòng)發(fā)展規(guī)?;?dú)立儲(chǔ)能和共享儲(chǔ)能, 逐步取代新能源發(fā)電項(xiàng)目單獨(dú)配套的儲(chǔ)能項(xiàng)目,在條件具備的地區(qū)開(kāi)展商業(yè)模式創(chuàng)新試 點(diǎn),結(jié)合不同技術(shù)路線和不同地區(qū)特點(diǎn),從容量租賃費(fèi)用、峰谷套利、輔助服務(wù)、容量 電價(jià)補(bǔ)償?shù)确矫嫣剿餍滦蛢?chǔ)能項(xiàng)目的贏利模式,積極引導(dǎo)社會(huì)資本的投入,推動(dòng)新型儲(chǔ) 能產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。管理部門(mén)和市場(chǎng)參與者,應(yīng)有足夠的信心和耐心,支持各種商業(yè) 模式探索和發(fā)展。
4.因地制宜發(fā)展新型儲(chǔ)能,分類(lèi)制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)因地制宜推動(dòng)新型儲(chǔ)能良性發(fā)展。各地應(yīng)以實(shí)際需求為導(dǎo)向,開(kāi)展新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)頂層設(shè) 計(jì),統(tǒng)籌規(guī)劃新型儲(chǔ)能建設(shè)規(guī)模、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和空間布局,避免無(wú)效投資和重復(fù)投資,杜 絕因政策與市場(chǎng)不配套引發(fā)的資源浪費(fèi)和以次充好等惡劣現(xiàn)象,政府主管部門(mén)應(yīng)加快新 型儲(chǔ)能項(xiàng)目的監(jiān)管體系建設(shè),加強(qiáng)對(duì)儲(chǔ)能裝置生產(chǎn)、檢測(cè)認(rèn)證、建設(shè)安裝和運(yùn)營(yíng)的質(zhì)量 監(jiān)督和安全監(jiān)管,確保有效投資和行業(yè)的健康發(fā)展。 加快新型儲(chǔ)能標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)?;谛滦蛢?chǔ)能技術(shù)仍普遍處于研發(fā)和示范的現(xiàn)實(shí)情況,技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍有較大不確定性,應(yīng)首先從安全性、穩(wěn)定性、工作效率、環(huán)境友好性等方面建 立新型儲(chǔ)能的示范建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),并逐步完善各新型儲(chǔ)能技術(shù)路線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加快建立以 儲(chǔ)能全生命周期性能表現(xiàn)為核心的標(biāo)準(zhǔn)體系,并隨行業(yè)發(fā)展更新迭代。
5.強(qiáng)化新型儲(chǔ)能法律地位,加快推動(dòng)《中華人民共和國(guó)可再生能源法(修正案)》修訂推動(dòng)新型儲(chǔ)能立法保障。重視新型儲(chǔ)能作為新興主體在電力系統(tǒng)中的重要作用,以及新 型儲(chǔ)能缺乏高位階、有效力法律規(guī)范的現(xiàn)實(shí)情況,加快推動(dòng)《中華人民共和國(guó)可再生能 源法(修正案)》的修訂,從立法層面明確新型儲(chǔ)能在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、能源轉(zhuǎn)型和新 型電力系統(tǒng)中的戰(zhàn)略地位,對(duì)新型儲(chǔ)能規(guī)劃建設(shè)、投資運(yùn)營(yíng)、調(diào)用消納、價(jià)格機(jī)制等內(nèi) 容提供法律依據(jù)和保障。 持續(xù)完善新型儲(chǔ)能相關(guān)政策。從推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展和規(guī)范行業(yè)健康發(fā)展的角度,不斷結(jié) 合產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際提供政策指導(dǎo),從市場(chǎng)準(zhǔn)入、審查批復(fù)、市場(chǎng)監(jiān)管、激勵(lì)政策等層面對(duì) 現(xiàn)有儲(chǔ)能政策進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化和完善。各省市根據(jù)自身特點(diǎn),在國(guó)家宏觀政策指導(dǎo)下提 出符合自身發(fā)展實(shí)際的新型儲(chǔ)能政策并推動(dòng)落實(shí),引導(dǎo)行業(yè)的良性可持續(xù)發(fā)展。(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請(qǐng)參閱報(bào)告原文。)
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