• 電化學儲能技術:電力系統脫碳之路的重要方向

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    發布時間:2022-06-29

    2022年6月22日,北京——國際環保組織綠色和平發布了《電力系統脫碳的關鍵路徑-電化學儲能技術創新趨勢報告》(下稱“報告”),從四種電化學儲能技術路線出發,拆解其上下游產業鏈,細致呈現了不同環節的發展現狀和市場結構。報告從安全、成本、性能、環境友好四個方面,挖掘可以提升電化學儲能的性能以更好地支撐新型電力系統的創新技術,并進一步梳理了掌握創新技術的國內外公司及其發展情況。

    電力系統脫碳儲能迎來巨大機遇

    中國從2020年底向國際做出“雙碳承諾”至今,已兩年有余,《2030年前碳達峰行動方案》明確,到2030年風電、光伏要實現裝機容量12億千瓦的目標,可見高比例可再生能源是未來電力系統發展的必然趨勢,風電和光伏發電將從補充能源逐漸演變為主力能源。但是風光等可再生能源具有波動性、間歇性的特點,受天氣影響大,無風無光的情況下供能跟不上,而發電量劇增的情況下電網可能無法消納。因此電力系統對于平滑輸出、調峰調頻等電力輔助服務的需求明顯增長,而儲能作為新增的靈活性調節資源,將在高比例可再生能源的電力系統中發揮重要作用。

    儲能技術不僅可提高常規發電和輸電的效率、安全性和經濟性,也是實現可再生能源平滑波動、調峰調頻,滿足可再生能源大規模接入的關鍵技術之一。中國目前最為成熟的電力儲能技術是抽水蓄能,但選址受地理因素限制較大且施工周期較長,在電力系統中的應用受限,而以電化學為代表的新型儲能具有調節速度快、布置靈活、建設周期短等特點,已成為提升電力系統可靠性的重要手段。

    國家已經在源、網、荷三個層面給予儲能發展多項政策支持,但技術才是促進產業進步的根源。目前各類電化學儲能技術尚處于商業化早期或示范階段,各類電化學儲能技術都有其局限性,在性能提升與成本下降上有非常大的空間。尚沒有一種儲能技術可以適用于所有應用場景,短時間內不會出現“一統江湖”的儲能技術,各類技術路線也需要在不斷發展的過程中由市場來檢驗。

    主流電化學儲能技術路線的創新趨勢

    報告指出,電化學儲能產業具備三大特點,分別是產業鏈長且復雜、市場參與者背景多元,以及所涉技術橫跨材料、物理、化學、電力工程等多個學科,綜合性強。因此報告所總結出的主流電化學儲能技術路線的創新趨勢,也是一個將這些特點悉數考慮進來的復雜議題。

    報告分析了電化學儲能產業從上游的電池到下游的回收五大環節的創新機遇,電池環節包括鋰電池、鈉離子電池、全釩液流電池以及鋅溴液流電池,中間環節有儲能變流器,電池管理和能量管理系統,儲能系統應用,最后到電池回收環節。報告分析了這五個環節的整體現狀、產業鏈細分、挑戰、創新方向和創新技術,描繪出了一幅電化學儲能創新趨勢全景圖。

    報告還梳理了儲能產業的國內外公司及其投融資情況。據CNESA不完全統計,2021年國家與地方出臺儲能相關政策達300多項,僅鋰電池產業鏈投資計劃已經超過了1.2萬億。展望未來儲能融資趨勢,前瞻性儲能技術,如鈉離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、氫能等技術的投資更受到一級市場的青睞。

    行業內不同環節的參與者能夠通過本報告充分了解電化學儲能產業鏈的市場技術現狀,對儲能行業感興趣的投資人也能參考此報告以了解產業創新脈絡,助力產業加速發展。

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