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隨著全球?qū)稍偕茉吹囊蕾嚾找婕由睿瑑?chǔ)能的重要性也日益凸顯。2024年，隨著技術(shù)的成熟，規(guī)?；瘧?yīng)用帶來的成本下降，多元化儲(chǔ)能系統(tǒng)將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。
全國(guó)人大代表、全國(guó)工商聯(lián)副主席、通威集團(tuán)董事局主席劉漢元指出，構(gòu)建以抽水蓄能、新型儲(chǔ)能為主，電動(dòng)汽車等其他多種儲(chǔ)能形式為輔的綜合性儲(chǔ)能系統(tǒng)，為大規(guī)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(tǒng)打造，推進(jìn)低碳中國(guó)進(jìn)程。
抽水蓄能將爆發(fā)
鋰電池儲(chǔ)能超預(yù)期
在各類儲(chǔ)能方式中，抽水蓄能具有調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相、儲(chǔ)能、事故備用、黑啟動(dòng)等多種功能，是目前最成熟、度電成本最低的儲(chǔ)能技術(shù)。但近十多年來，我國(guó)抽水蓄能發(fā)展速度整體較慢，建設(shè)速度始終不及預(yù)期，“十二五”“十三五”新增裝機(jī)均未達(dá)到規(guī)劃目標(biāo)。
不過，隨著兩部制電價(jià)落地，阻礙抽水蓄能發(fā)展的核心問題有望得到解決，劉漢元認(rèn)為，產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。
與抽水蓄能相比，鋰電池儲(chǔ)能具有系統(tǒng)效率高、響應(yīng)速度快、選址靈活性大、建設(shè)難度低、建設(shè)周期短等特點(diǎn)，但安全性要求較高。
近年來，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和低自放電率等優(yōu)勢(shì)使得它在便攜式儲(chǔ)能等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也逐漸向大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域拓展。
分析人士指出，隨著鋰電池材料科學(xué)的突破和制造工藝的進(jìn)步，鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能將進(jìn)一步提升，成本將進(jìn)一步降低，使得它在電網(wǎng)儲(chǔ)能、分布式能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用更加廣泛。
進(jìn)入2024年，除了部分龍頭企業(yè)的價(jià)格維持在5毛以上，其他大部分電芯廠家的280Ah儲(chǔ)能電芯價(jià)格基本降到4毛元以下。
隨著電池價(jià)格不斷降低，以鋰電為主的新型儲(chǔ)能獲得快速發(fā)展，新增裝機(jī)規(guī)模大幅提升，提前兩年完成了“十四五”規(guī)劃的新型儲(chǔ)能裝機(jī)目標(biāo)。
截止2023年底，中國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)達(dá)86.5GW，其中抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)51.3GW，占比從2022年77.1%降至59.4%；新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)34.5GW，占比提升至39.9%。
液流電池裝機(jī)規(guī)模攀升
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華表示，目前儲(chǔ)能技術(shù)可歸為四個(gè)不同的梯隊(duì)，第一梯隊(duì)是可達(dá)1吉瓦規(guī)模的抽水蓄能；第二梯隊(duì)規(guī)模在百兆瓦，包括鋰電、壓縮空氣、液流、儲(chǔ)冷儲(chǔ)熱，當(dāng)前的格局是液流獨(dú)大。
與電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，液流儲(chǔ)能系統(tǒng)具有更高的安全性和可擴(kuò)展性。液流儲(chǔ)能系統(tǒng)通過電解液中的氧化還原反應(yīng)來存儲(chǔ)和釋放能量，其能量密度雖然相對(duì)較低，但可以通過增加電解液體積來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能容量的擴(kuò)展。此外，液流儲(chǔ)能系統(tǒng)不存在鋰電池可能發(fā)生的熱失控等安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，液流儲(chǔ)能系統(tǒng)在大型儲(chǔ)能電站和分布式能源系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
從招投標(biāo)情況來看，液流電池成本逐漸下降。2022年中核匯能集采項(xiàng)目，5家中標(biāo)方報(bào)價(jià)平均單價(jià)約為3.10元/Wh；而2023年中核匯能集采共有5家入圍企業(yè)平均報(bào)價(jià)2.6483元/Wh。國(guó)家電投2023年集采共有4家公司中標(biāo)，平均單價(jià)約為2.60元/Wh。
三次大規(guī)模的液流電池項(xiàng)目集采結(jié)果表明，以釩電池為代表的液流電池市場(chǎng)正趨向成熟。行業(yè)參與者增加，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加大。隨著大規(guī)模項(xiàng)目的落地，液流電池的發(fā)展也將進(jìn)一步提速。
資料顯示，2018年至2021年，全球液流電池累計(jì)裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，由79.5兆瓦上漲至152.2兆瓦。中國(guó)液流電池累計(jì)裝機(jī)規(guī)模由16.1兆瓦上漲至51.6兆瓦。2021年，中國(guó)液流電池裝機(jī)規(guī)模增速達(dá)125.3%，遠(yuǎn)高于同期全球液流電池裝機(jī)規(guī)模增速。
液流電池路線規(guī)模攀升背后，與儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)變化有關(guān)。從過往實(shí)施的1小時(shí)項(xiàng)目，到現(xiàn)在的2小時(shí)以及4個(gè)小時(shí)。未來8個(gè)小時(shí)，甚至日級(jí)、周級(jí)、月級(jí)這類長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的現(xiàn)實(shí)需求就會(huì)出現(xiàn)。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)
關(guān)于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)的深入探討，南方科技大學(xué)碳中和能源研究院院長(zhǎng)趙天壽將在3月19日舉辦的OFweek 2024(第四屆)儲(chǔ)能技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇進(jìn)行《長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)》的主題演講，感興趣的歡迎點(diǎn)擊下方閱讀原文報(bào)名參加。
多元化儲(chǔ)能系統(tǒng)趨勢(shì)漸顯
除了鋰電池儲(chǔ)能和液流儲(chǔ)能外，其他儲(chǔ)能技術(shù)如超級(jí)電容器、壓縮空氣儲(chǔ)能等也在不斷發(fā)展。未來，隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，多元化儲(chǔ)能系統(tǒng)將成為解決能源存儲(chǔ)問題的重要趨勢(shì)。
多元化儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心在于其“多元化”特點(diǎn)，即它融合了多種不同的儲(chǔ)能技術(shù)，每種技術(shù)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和適用場(chǎng)景。這種多元化的組合使得儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠根據(jù)不同的需求和環(huán)境條件進(jìn)行靈活調(diào)整和優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)更高效、更安全的能源存儲(chǔ)。
中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)俞振華表示，當(dāng)前儲(chǔ)能的商業(yè)模式相對(duì)比較簡(jiǎn)單，主要是依賴風(fēng)電、光伏強(qiáng)配的政策推動(dòng)儲(chǔ)能發(fā)展。接下來隨著應(yīng)用場(chǎng)景逐漸復(fù)雜，由新能源引發(fā)的短時(shí)高頻，越來越多的調(diào)峰和電力消納的需求，會(huì)衍生多場(chǎng)景、多技術(shù)路線、不同需求的未來。
此外，隨著電動(dòng)汽車的爆發(fā)式增長(zhǎng)，車載動(dòng)力電池也具備了成為儲(chǔ)能終端的巨大潛力。劉漢元指出，如能有效利用電動(dòng)汽車大量閑置時(shí)間和冗余充放電次數(shù)，作為分布式儲(chǔ)能單元接入系統(tǒng)，除行駛時(shí)間以外，大部分時(shí)間在線，成為電網(wǎng)儲(chǔ)能、微網(wǎng)儲(chǔ)能、小區(qū)儲(chǔ)能、家用儲(chǔ)能的一部分能形成“雙贏”結(jié)果。
例如，用電高峰時(shí)向電網(wǎng)反向售電，用電低谷時(shí)存儲(chǔ)過剩電量，不但為電網(wǎng)穩(wěn)定作出貢獻(xiàn)，還能以市場(chǎng)化方式通過充放電價(jià)差獲得相應(yīng)收益，分?jǐn)傎?gòu)買整車或電池包的成本，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車和電網(wǎng)的良性互動(dòng)。
據(jù)測(cè)算，一臺(tái)價(jià)值30萬(wàn)元、電池容量100kWh的電車，按每天充放電兩次套利計(jì)算，大約七到八年時(shí)間即可收回全部購(gòu)車成本。據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2050年我國(guó)汽車保有量將達(dá)到5億-10億輛，其中電動(dòng)汽車占比超過90%。屆時(shí)，僅依靠電動(dòng)汽車即可滿足我國(guó)電網(wǎng)2-4天的儲(chǔ)能需要。
近期，南網(wǎng)儲(chǔ)能正在這方面進(jìn)行嘗試。2月26日，南網(wǎng)儲(chǔ)能發(fā)布《關(guān)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(xié)議的公告》。在雙方合作項(xiàng)目中，換電站業(yè)務(wù)合作，即選擇合適場(chǎng)所投資建設(shè)電動(dòng)汽車換電站，在提升換電服務(wù)便利性的同時(shí)，推動(dòng)換電站作為分布式儲(chǔ)能的商業(yè)應(yīng)用。開展換電站運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)共享及數(shù)據(jù)資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。
業(yè)內(nèi)人士指出，南網(wǎng)儲(chǔ)能科技與蔚來能源通過將電動(dòng)汽車充換電站、儲(chǔ)能站等資源接入虛擬電廠平臺(tái)，提供調(diào)峰、調(diào)頻、需求側(cè)響應(yīng)服務(wù)，推動(dòng)車端配套的充換電站在分布式儲(chǔ)能的落地。
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