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最新报告 | 电化学储能技术:电力系统脱碳之路的重要方向

2022年6月22日,国际环保组织绿色和平发布了《电力系统脱碳的关键路径-电化学储能技术创新趋势报告》(下称“报告”)。报告从安全、成本、性能、环境友好四个方面,挖掘可以提升电化学储能的性能以更好地支撑新型电力系统的创新技术,并进一步梳理了掌握创新技术的国内外公司及其发展情况。

储能迎来巨大机遇

《2030年前碳达峰行动方案》明确,到2030年,中国的风电、光伏要实现装机容量12亿千瓦的目标,可见高比例可再生能源是未来电力系统发展的必然趋势,风电和光伏发电将从补充能源逐渐演变为主力能源。

但是风光等可再生能源具有波动性、间歇性的特点,受天气影响大,无风无光的情况下供能跟不上,而发电量剧增的情况下电网可能无法消纳。因此电力系统对于平滑输出、调峰调频等电力辅助服务的需求明显增长,而储能作为新增的灵活性调节资源,将在高比例可再生能源的电力系统中发挥重要作用。

储能的应用场景

储能技术不仅可提高常规发电和输电的效率、安全性和经济性,也是实现可再生能源平滑波动、调峰调频,满足可再生能源大规模接入的关键技术之一。中国目前最为成熟的电力储能技术是抽水蓄能,但选址受地理因素限制较大且施工周期较长,在电力系统中的应用受限,而以电化学为代表的新型储能具有调节速度快、布置灵活、建设周期短等特点,已成为提升电力系统可靠性的重要手段。

国家已经在源、网、荷三个层面给予储能发展多项政策支持,但技术才是促进产业进步的根源。目前各类电化学储能技术尚处于商业化早期或示范阶段,各类电化学储能技术都有其局限性,在性能提升与成本下降上有非常大的空间。尚没有一种储能技术可以适用于所有应用场景,短时间内不会出现“一统江湖”的储能技术,各类技术路线也需要在不断发展的过程中由市场来检验。

主流电化学储能技术路线的创新趋势

报告指出,电化学储能产业具备三大特点,分别是产业链长且复杂、市场参与者背景多元,以及所涉技术横跨材料、物理、化学、电力工程等多个学科,综合性强。因此报告所总结出的主流电化学储能技术路线的创新趋势,也是一个将这些特点悉数考虑进来的复杂议题。

报告分析了电化学储能产业从上游的电池到下游的回收五大环节的创新机遇,电池环节包括锂电池、钠离子电池、全钒液流电池以及锌溴液流电池,中间环节有储能变流器,电池管理和能量管理系统,储能系统应用,最后到电池回收环节。报告分析了这五个环节的整体现状、产业链细分、挑战、创新方向和创新技术,描绘出了一幅电化学储能创新趋势全景图。

储能产业链简图  

报告还梳理了储能产业的国内外公司及其投融资情况。据CNESA不完全统计,2021年国家与地方出台储能相关政策达300多项,仅锂电池产业链投资计划已经超过了1.2万亿。展望未来储能融资趋势,前瞻性储能技术,如钠离子电池、液流电池、压缩空气储能、氢能等技术的投资更受到一级市场的青睐。

行业内不同环节的参与者能够通过本报告充分了解电化学储能产业链的市场技术现状,对储能行业感兴趣的投资人也能参考此报告以了解产业创新脉络,助力产业加速发展。

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