上半年,新能源汽車銷售224.8萬輛,增長一倍以上,今年預(yù)計(jì)600萬輛,滲透率超過27%,去年是13.6%。在全球雙碳和能源轉(zhuǎn)型的大背景下,新能源相關(guān)的行業(yè)產(chǎn)業(yè)是未來經(jīng)濟(jì)最有希望的、最具爆發(fā)力的領(lǐng)域。全球新能源行業(yè)發(fā)展主要包含三大主線賽道領(lǐng)域:從電動化到智能化,從煤電到綠電+儲能,從鋰電池到氫能源電池。
一是新能源相關(guān)的消費(fèi)者應(yīng)用領(lǐng)域,主要包括新能源汽車、新能源電池、智能駕駛等。新能源車應(yīng)用蓬勃發(fā)展,快速滲透,未來從電動化到智能化,軟件定義汽車時(shí)代即將來臨。
二是新能源相關(guān)的清潔電力能源建設(shè)領(lǐng)域,包括電源工程、電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè),未來將從煤電到“綠電+儲能”?,F(xiàn)在的新能源汽車并非最終解,甚至帶有偽新能源的概念,主要以煤電為主,未來“綠電+儲能”的模式才算真正的新能源,最終夢想,主要包括可再生發(fā)電和電力綜合利用領(lǐng)域,比如風(fēng)電、光伏等上游清潔能源替代,比如新能源友好并網(wǎng)的新一代電網(wǎng)、新型儲能等。進(jìn)行新能源類的電源工程建設(shè),可以均衡能源結(jié)構(gòu),提高非化石能源在一次能源消費(fèi)中比重,有助于進(jìn)一步提升國家能源安全。
三是新能源相關(guān)的電池技術(shù)領(lǐng)域,從鋰電池到氫能源電池,未來發(fā)展高資源自給率、成本可控、市場化商用進(jìn)程可落地的多元化電池技術(shù)路線是時(shí)代的必然選擇。
“綠電+儲能”開啟新能源第二大賽道。儲能,簡單來說,就是通過介質(zhì)或設(shè)備,把能量存儲起來,在需要時(shí)再釋放。儲能是新一代電網(wǎng)可靠性建設(shè)的關(guān)鍵裝備,通過和電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)系統(tǒng)深度協(xié)同,可以充當(dāng)發(fā)電側(cè)和用電側(cè)之間的“緩沖墊”,通過減少棄電、削峰填谷、電網(wǎng)調(diào)頻、平滑輸出等“緩沖路徑”發(fā)揮關(guān)鍵作用??梢詰?yīng)對新能源發(fā)電隨機(jī)性、波動性和碎片化,解決新能源電力消納問題,調(diào)峰調(diào)頻安全穩(wěn)定保障電網(wǎng)運(yùn)行。戶用、工商用等多場景儲能深化發(fā)展,有效緩解全球能源價(jià)格高企、海外電價(jià)高增等問題。儲能系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)融合發(fā)展,是實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)。
新能源市場增量空間巨大、競爭格局未定,未來還將有一次大洗牌,鹿死誰手,尚未可知。放眼長遠(yuǎn),當(dāng)下不投新能源,就像20年前沒買房,未來能夠革新能源命的只有新能源自己。
目錄
1 儲能:是實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)
2 儲能技術(shù):多技術(shù)路線協(xié)同,加速應(yīng)用落地
3 中國儲能:突破新能源時(shí)代發(fā)電用電的短板環(huán)節(jié)
3.1 電源側(cè)儲能:“清潔電量搬運(yùn)工”
3.2 電網(wǎng)側(cè)儲能:“安全穩(wěn)定有保障”
3.3 用戶側(cè)儲能:“多元場景促發(fā)展”
4 未來儲能:發(fā)展趨勢與展望
正文
1 儲能:是實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵一環(huán)
2020年以來,一是全球煤炭、天然氣代表的“傳統(tǒng)發(fā)電能源”價(jià)格驟增,二是風(fēng)電、光伏等“非穩(wěn)定性發(fā)電”的占比提升,全球電力供給和電力需求不平衡問題伴隨而來。
這種不平衡問題體現(xiàn)在三個(gè)方面:
1)“數(shù)量”上的不平衡,即新能源發(fā)電量和用電量曲線不能實(shí)時(shí)匹配問題。受制于資源稟賦本身,風(fēng)光等自然資源在一天內(nèi)是非均衡分布的,發(fā)電高峰與用電高峰不同。
2)“質(zhì)量”上的不平衡,即發(fā)電的瞬時(shí)波動性、間歇性和電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力不匹配問題。風(fēng)電、光伏等新能源發(fā)電形式加劇了發(fā)電的日內(nèi)波動性、瞬時(shí)波動性和間歇性,對電網(wǎng)調(diào)頻能力和安全穩(wěn)定性提出了更高的要求。
3)“價(jià)格”上的不平衡,即標(biāo)桿電價(jià)、中長期交易電價(jià)存在一定滯后性。一方面,傳統(tǒng)火電企業(yè)用煤成本高增,卻無法做到在收入端通過電價(jià)即時(shí)傳導(dǎo),被動“拉閘限電”;另一方面,新能源電力價(jià)格也無法完全反映實(shí)時(shí)的電力供需結(jié)構(gòu)。
儲能系統(tǒng)為解決上述三個(gè)不均衡提供了條件。
用電數(shù)量方面,儲能實(shí)現(xiàn)了在不需要的時(shí)候?qū)⒛芰看鎯?,在需要時(shí)再將能量釋放的過程。儲能技術(shù)正在改變電力的生產(chǎn)、傳輸和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)必須同步完成的模式。就像大容量版的“充電寶”,在用電低谷時(shí),可以作為負(fù)荷充電,在用電高峰時(shí),可以作為電源釋放電能。
用電質(zhì)量方面,儲能可以做到快速、穩(wěn)定、精準(zhǔn)的充放電調(diào)節(jié),能夠?yàn)殡娋W(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用、需求響應(yīng)等多種服務(wù),是構(gòu)建彈性電力系統(tǒng)建設(shè)的重要一環(huán),實(shí)現(xiàn)“電網(wǎng)-儲能”的更友好互動。
用電價(jià)格方面,隨著儲能項(xiàng)目逐步參與電力現(xiàn)貨市場交易,未來除參與調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)進(jìn)行營收外,還可以利用在負(fù)電價(jià)和高電價(jià)不同時(shí)段購電放電以獲得電量價(jià)差營收。解決峰谷價(jià)差大問題,減少用戶側(cè)電費(fèi)成本,促進(jìn)電力現(xiàn)貨交易市場化更進(jìn)一步發(fā)展。
儲能作為新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要一環(huán),是“源網(wǎng)荷儲”的一大重要環(huán)節(jié)。儲能一邊連接了能源生產(chǎn),一邊連接了能源消費(fèi)使用,覆蓋電力生產(chǎn)及調(diào)配的各個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了對傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)服務(wù)升級和服務(wù)增值,為傳統(tǒng)以“源網(wǎng)荷”為主體的產(chǎn)電-輸電-用電系統(tǒng)提供重要補(bǔ)充。在新能源占比逐漸提高的電力系統(tǒng)中,起到了進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)資源配置的重要作用。
2 儲能技術(shù):多技術(shù)路線協(xié)同,加速應(yīng)用落地
十四五期間,對能源新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)建設(shè)方面提出了更高要求。國家和地方多部門陸續(xù)出臺了多項(xiàng)儲能行業(yè)發(fā)展支持政策,大力推動儲能行業(yè)發(fā)展,政策聚焦多種技術(shù)推進(jìn)、儲能項(xiàng)目落地、電價(jià)機(jī)制完善等重大領(lǐng)域。
根據(jù)《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》,到2025年,主流儲能技術(shù)要總體達(dá)到世界先進(jìn)水平,電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能技術(shù)要進(jìn)入商業(yè)化示范階段。我國新型儲能建設(shè)主要覆蓋兩大目標(biāo):
一是要針對電網(wǎng)削峰填谷、可再生能源并網(wǎng)等應(yīng)用場景,發(fā)展大容量、長時(shí)間儲能器件與系統(tǒng)集成,即能量型和容量型儲能。包括鋰離子電池、鉛碳電池、高功率液流電池、鈉離子電池、大規(guī)模壓縮空氣、機(jī)械儲能、儲熱蓄冷、儲氫等。
二是要針對增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)頻、平滑間歇性可再生能源功率波動,以及容量備用等應(yīng)用場景,開展長壽命、大功率儲能器件和系統(tǒng)集成研究,即功率型和備用型儲能。包括超導(dǎo)、電介質(zhì)電容器等電磁儲能,電化學(xué)超級電容器、高倍率鋰離子電池、飛輪儲能等。
不同技術(shù)類別的儲能設(shè)施有不同適用場景。例如鋰電池、抽水蓄能等容量能量型產(chǎn)品適配調(diào)峰場景,飛輪儲能等功率型適配調(diào)頻場景。由于充放電倍率和終端需求不同,各技術(shù)類型儲能系統(tǒng)之間的通用性有限,發(fā)展多元化儲能路線具有必要性和迫切性。
從技術(shù)原理來看,當(dāng)前儲能技術(shù)路徑主要有物理機(jī)械儲能、電化學(xué)儲能、電氣儲能、熱儲能等幾大關(guān)鍵類別。物理機(jī)械儲能涵蓋抽水蓄能、壓縮空氣儲能與飛輪儲能;電化學(xué)儲能按正負(fù)極材質(zhì)不同,分為鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池與液流電池等,其中鋰離子電池為當(dāng)前主流選擇;電氣儲能包含超導(dǎo)儲能與超級電容儲能;化學(xué)儲能主要有電解水制氫儲能、合成天然氣儲能等;熱儲能包含熔融鹽儲能與儲冷等。
在眾多技術(shù)中,物理機(jī)械儲能中的抽水蓄能、電化學(xué)儲能中的鋰電池儲能是當(dāng)前儲能發(fā)展的主流選擇。從市場主流程度來看,一是在存量裝機(jī)中,抽水蓄能占比最高。根據(jù)CNESA全球儲能數(shù)據(jù)庫,2021年全球儲能總裝機(jī)205GW,抽水蓄能占比86%,達(dá)177GW。電化學(xué)儲能裝機(jī)占比10%,約達(dá)21GW。二是在新增裝機(jī)中,電化學(xué)儲能增量最快。2021年全球新增儲能裝機(jī)13GW,抽水蓄能占比40%,新增5.3GW,電化學(xué)儲能占比57%,新增7.5GW。
關(guān)鍵詞: 儲能實(shí)現(xiàn)新型電力系統(tǒng)建設(shè) 新型電力系統(tǒng)建設(shè) 電力系統(tǒng)建設(shè) 電力系統(tǒng)
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