新型儲能站上C位，哪些技術將主導能源市場？

7月31日，國家能源局在新聞發(fā)布會上介紹了上半年能源形勢和可再生能源并網(wǎng)運行情況，以及新型儲能發(fā)展和綠證核發(fā)工作的有關情況。根據(jù)發(fā)布會信息，截至2024年上半年，全國已建成投運的新型儲能項目累計裝機規(guī)模達到了4444萬千瓦/9906萬千瓦時，相比2023年底增長了超過40%。

作為新能源領域近兩年風頭最勁的賽道，新型儲能發(fā)展速度很快，今年更是首次被寫入政府工作報告，標志著“發(fā)展新型儲能”將成為今年乃至今后相當長的一段時期內(nèi)我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要任務之一。

1、新型儲能站上主流位置

新型儲能是指除抽水蓄能以外，以輸出電力為主要形式的儲能技術，是構建以新能源為主體新型電力系統(tǒng)的重要支撐技術。新型儲能按照技術路線可細分為電化學儲能（鋰離子電池、鈉離子電池、鉛炭電池、液流電池、鈉硫電池等）、機械儲能（壓縮空氣、液態(tài)空氣、飛輪、重力儲能等）、電磁儲能（超級電容器、超導磁儲能等）、化學儲能（合成氫氣、天然氣等）、熱（冷）儲能（熔鹽儲熱、冰蓄冷等）等幾十種不同的儲能技術。

“傳統(tǒng)上，抽水蓄能技術一直是儲能行業(yè)的主導力量。然而，僅靠抽水蓄能，既無法滿足近幾年新能源裝機快速上漲所要求的儲能裝機，也無法滿足未來電力系統(tǒng)對儲能靈活的時空配置和多元化技術參數(shù)的要求。新型儲能具有建設周期短、布局靈活、響應速度快等優(yōu)勢，有望在競爭中脫穎而出?！?strong>中科育成董事長陳靜鶴表示。

國家能源局數(shù)據(jù)顯示，2023年，我國新型儲能建設規(guī)模實現(xiàn)爆發(fā)式增長，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達3139萬千瓦/6687萬千瓦時，平均儲能時長2.1小時。2023年新增裝機規(guī)模約2260萬千瓦/4870萬千瓦時，較2022年底增長超過260%，近十倍于“十三五”末裝機規(guī)模。規(guī)劃、在建、運行的新型儲能項目達到2500個，較2022年增長46%，其中，百兆瓦級項目數(shù)量增速明顯，投運100多個，規(guī)劃、建設550多個，較2022年分別增長370%、41%。前面提到，截至2024年上半年，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規(guī)模達4444萬千瓦/9906萬千瓦時。從地區(qū)分布看，西北、華北地區(qū)已投運新型儲能裝機占全國超過50%，其中，西北地區(qū)27.3%，華北地區(qū)27.2%，華中地區(qū)15.3%，南方地區(qū)15.2%，華東地區(qū)14.6%，東北地區(qū)0.4%?！斑@是一個可預見的萬億級市場?！?strong>陳靜鶴表示，“當前，全球能源轉型加速，對儲能的需求呈爆發(fā)式增長，新型儲能技術的市場應用空間極為廣闊。在新能源發(fā)電側，其能有效平滑輸出，提高可再生能源的利用效率；在電網(wǎng)側，有助于增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性和靈活性；在用戶側，可滿足峰谷電價差帶來的套利需求以及應對突發(fā)停電等狀況。這些應用場景的不斷拓展，為新型儲能技術提供了巨大的市場空間?！皳?jù)中國物理與化學電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會預計，到2025年，新型儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破萬億，到2030年預計接近3萬億。從技術路線看，多個壓縮空氣儲能、液流電池儲能、鈉離子電池儲能項目建成，構網(wǎng)型儲能探索運用，推動技術多元化發(fā)展。據(jù)《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2024》的預測，今年新增的儲能裝機量有可能等于歷史上的所有裝機總和。這一預測不僅標志著儲能行業(yè)的巨大潛力，也預示著新型儲能技術將在電力系統(tǒng)中扮演越來越重要的角色。白皮書進一步指出，中國儲能行業(yè)可能迎來一個歷史性時刻——新型儲能累計裝機量超過50%。新型儲能技術將開始承擔起電力系統(tǒng)中儲能的重任，為新能源的穩(wěn)定供應和電網(wǎng)的平衡提供強有力的支撐。

2、支持力度進一步加大

我國儲能產(chǎn)業(yè)起步較晚，但推進較快。2017年，國家發(fā)展改革委等五部門聯(lián)合發(fā)布的《關于促進儲能技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》，是中國儲能產(chǎn)業(yè)第一份綜合性政策文件，其針對“十三五”和“十四五”期間的儲能發(fā)展提出了相對具體的目標，包括“十三五”期間要推動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入商業(yè)化初期，“十四五”期間要實現(xiàn)儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展等。此后，儲能產(chǎn)業(yè)具體發(fā)展舉措、標準化建設工作、商業(yè)化運營等也在政策中逐步得到明確和完善，工業(yè)、電力、交通、用戶場景的政策中也多次提及儲能的落地應用。“十四五”時期以來更為強調(diào)發(fā)展新型儲能，相關支持政策頻頻發(fā)布。2021年7月，《關于加快推動新型儲能發(fā)展的指導意見》發(fā)布，對新型儲能技術進步、政策機制、行業(yè)管理等問題做出了總體安排。在此基礎上，《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》則進一步細化了重點任務，提升規(guī)劃落實的可操作性。由此，新型儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展進一步提速。2024年，新型儲能更是首次被列入政府工作報告。

各地也將新型儲能作為工作重點，密集出臺了各項支持政策。根據(jù)威科先行統(tǒng)計，2022年1月至今，15個省級行政區(qū)共出臺了約58條針對性政策。西北、華北地區(qū)以新能源配儲為主，鼓勵建設電源側獨立新型儲能電站。例如，河南計劃到2025年，全省新能源項目配套儲能規(guī)模達到470萬千瓦以上，而用戶側儲能規(guī)模目標為30萬千瓦以上。東部地區(qū)以電網(wǎng)側儲能為主，強調(diào)新能源就近消納。以江蘇為例，其計劃到2027年，全省電網(wǎng)側新型儲能項目規(guī)模達到350萬千瓦左右，而全省新型儲能項目規(guī)模目標值為500萬千瓦左右。北京、廣東等地區(qū)，憑借儲能產(chǎn)業(yè)基礎較好、人才技術等創(chuàng)新要素齊全、儲能需求旺盛且場景豐富等優(yōu)勢，積極培育新型儲能全產(chǎn)業(yè)鏈，強調(diào)技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)高端化。例如，北京將組織實施新型儲能產(chǎn)業(yè)“筑基工程”，聚焦產(chǎn)業(yè)鏈卡點環(huán)節(jié)開展揭榜攻關，按不超過攻關投資30%的比例，給予最高3000萬元補助資金。廣東省計劃到2027年，全省新型儲能產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入達到1萬億元。

中國工程院饒宏院士發(fā)表的文章《破解新型儲能并網(wǎng)和調(diào)度運用難題 推動新型儲能高質(zhì)量發(fā)展》中提到，政策支持是新型儲能行業(yè)快速發(fā)展的必要條件，市場推進是新型儲能行業(yè)健康發(fā)展的必由之路。由于目前新型儲能經(jīng)濟性尚不足以支撐其完全市場化發(fā)展，必要的政策支持對于促進儲能行業(yè)起步發(fā)展具有重要作用。

3、調(diào)節(jié)作用逐步顯現(xiàn)

2024年以來，隨著新型儲能裝機規(guī)模的增加，調(diào)度運用水平持續(xù)提高，調(diào)節(jié)作用不斷增強。根據(jù)電網(wǎng)企業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)2024年上半年新型儲能等效利用小時數(shù)達390小時、等效充放電次數(shù)約93次，較2023年上半年分別提高約100%、86%。在市場運行較為成熟的山東、甘肅等地區(qū)，新型儲能調(diào)用水平進一步提升。南方電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)2024年上半年新型儲能等效利用小時數(shù)達560小時，已接近2023年全年調(diào)用水平。國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司副司長邊廣琦在近日表示，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，新型儲能促進新能源開發(fā)消納和提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平的作用逐步增強，有效服務能源安全保障。以山東省為例，山東省創(chuàng)新調(diào)用方式，在電力寬松時段，實行獨立儲能自調(diào)度；在電力供應緊張、新能源消納困難時段，接受電網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度，新型儲能利用水平持續(xù)提升。此外，開展配建儲能轉為獨立儲能試點，發(fā)揮各類儲能功效。2024年上半年，山東新型儲能等效利用小時數(shù)520小時，同比增加153小時，消納新能源電量7.1億千瓦時，同比增長214%。

此外，浙江、遼寧等因地制宜探索新型儲能應用。例如浙江某20萬千瓦/40萬千瓦時鋰電池儲能電站的投產(chǎn)，緩解了當?shù)啬?00千伏主變斷面重載，為燃機檢修提供了條件，促進區(qū)域電力電量平衡。遼寧某10萬千瓦/40萬千瓦時液流電池儲能電站成功開展黑啟動大容量火電機組試驗，驗證了新型儲能經(jīng)主網(wǎng)架啟動火電機組的可行性，有助于提升城市電網(wǎng)的安全韌性。

4、多技術路線齊頭并進

不僅裝機規(guī)?？焖偕仙?，新型儲能新技術也不斷涌現(xiàn)，技術路線“百花齊放”。4月30日，山東肥城國際首套300兆瓦（MW）/1800兆瓦時（MWh）先進壓縮空氣儲能國家示范電站并網(wǎng)發(fā)電成功。這個目前國際上規(guī)模最大、效率最高、性能最優(yōu)、成本最低的新型壓縮空氣儲能電站，被稱為“地表最強空氣充電寶”。該電站采用中國科學院工程熱物理研究所自主研發(fā)的先進壓縮空氣儲能技術，建設規(guī)模為300兆瓦/1800兆瓦時，工程總投資14.96億元，充滿電后可實現(xiàn)連續(xù)放電6小時，預計年發(fā)電量約6億度，在用電高峰可為20萬—30萬戶居民提供電力保障，每年可節(jié)約標準煤約18.9萬噸，減少二氧化碳排放約49萬噸。

該項目投資建設單位是中科育成已投企業(yè)——中儲國能（北京）技術有限公司（以下簡稱為“中儲國能”），肥城國際首套300MW/1800MWh先進壓縮空氣儲能國家示范電站的發(fā)電并網(wǎng)，也是中儲國能在壓縮空氣儲能規(guī)?；⑹袌龌?、商業(yè)化道路上持續(xù)深耕的重要成果。陳靜鶴提到，1月24日，國家能源局發(fā)布2024年第1號公告，公布了56個新型儲能試點示范項目。雖然鋰電項目數(shù)量仍最多，達到17個，但11個壓縮空氣儲能項目的總規(guī)模達到了2650MW/28757.5MWh，高于鋰電。其中，山東省肥城市300兆瓦/1800兆瓦時壓縮空氣儲能示范項目是居于名單首位。中儲國能總經(jīng)理紀律在公開采訪時表示：“山東肥城300兆瓦電站實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電是壓縮空氣儲能領域的里程碑事件。它不僅意味著壓縮空氣儲能系統(tǒng)規(guī)模增加了、效率提高了、成本下降了，并且在技術、產(chǎn)品和商業(yè)模式三個維度方面也具有重要意義?！?月30日，全球最大鈉離子電池儲能項目——大唐湖北100兆瓦/200兆瓦時鈉離子新型儲能電站科技創(chuàng)新示范項目一期工程建成投運，投產(chǎn)規(guī)模50兆瓦/100兆瓦時。該項目所用的鈉離子電芯由中科海鈉提供，標志著鈉離子電池儲能技術進入大規(guī)模商業(yè)化應用的新階段。

據(jù)中科海鈉介紹，該電站儲能系統(tǒng)由42套儲能電池倉和21套升壓變流一體機組成，配套建設一座110千伏升壓站。投產(chǎn)后單次充電可儲存10萬度電，在電網(wǎng)高峰期釋放電能，可滿足約1.2萬戶家庭一天的用電需求，年減排二氧化碳1.3萬噸。5月4日，中國天楹如東重力儲能示范項目首套充放電單元成功完成測試，標志著全球首個26兆瓦級重力儲能項目順利實現(xiàn)技術應用。據(jù)了解，這是目前世界上最快的重載“電梯”，全部建成后，96部“電梯”組合成48個單元模塊同時作業(yè)，4小時發(fā)電10萬度。

陳靜鶴認為，政策的持續(xù)加碼為行業(yè)發(fā)展營造了良好的政策環(huán)境，降低了投資的不確定性風險。另一方面，技術的不斷突破和成本的逐步降低，使得不少新型儲能技術具備了產(chǎn)業(yè)化及工程應用的條件，并且部分成熟的儲能技術可能在短期內(nèi)就能實現(xiàn)較好的投資回報。

當下加快推動新型儲能規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化和市場化發(fā)展，已成為行業(yè)共識。2024年儲能裝機將繼續(xù)快速增長，我國儲能將實現(xiàn)從商業(yè)化初期向規(guī)?；l(fā)展的實質(zhì)性轉變。相信隨著技術的快速發(fā)展和相關政策的完善，新型儲能將為加快建設新型能源體系、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力提供更強勁的新動能。