根据普华永道,常见的储能技术分为物理储能和化学储能两大类,物理储能又细分为机械储能(利用物理机械的方式将能量转化为势能或动能进行储存)、电磁储能(利用电磁场将能量转化为电磁进行存储)和热储能(利用物质的温度变化将能量转化为热能进行存储)。而化学储能则包括电化学储能和氢储能。电化学储能是指利用电化学反应将能量转化为化学能进行储存。氢储能则是指利用化学反应将能量转化为化学能进行储存。
多元技术并举,长时储能前景广阔
目前机械储能下的抽水蓄能和电化学储能下的锂电池已处于技术成熟、大规模商业化阶段,而压缩空气储能、流液电池、储热、钠离子电池正处于从示范项目向商业化迈进的关键阶段。目前已经投入运营的储能仍以蓄能和锂电为主,抽蓄占比不断下降,新中标项目技术类型丰富。多种新型储能技术招标,其中以压缩空气、液流电池和光热储能贡献主要增量,有望进入规模化发展。
图:2023中国各储能技术路线累计装机占比(图源:普华永道)
据预测,储能行业的多元化应用场景将进一步拓展市场空间,包括发电侧的可再生能源并网、电网侧的调频调峰以及用户侧的峰谷削峰等。工商业储能和家庭储能等用户侧应用,预计将成为推动市场发展的重要力量。根据普华永道,目前抽水蓄能和锂离子电池仍是最具经济性的成熟储能技术,抽水蓄能容量大、储能时间长且成本较低,虽然抽水蓄能存在着一定的弊端,例如受到地理条件限制、响应较慢、建设周期长等的问题,但在电网频率控制扽领域仍有着广泛运用。而锂离子电池有着安全性不高、低温性能长、可能面临资源短缺等问题的弊端,但得益于其充电速度快、效率高、综合性能优越的特点,在储能行业中起到了不可或缺的作用。储能行业的多元化应用场景将进一步拓展市场空间,包括发电侧的可再生能源并网、电网侧的调频调峰以及用户侧的峰谷削峰等。工商业储能和家庭储能等用户侧应用,预计将成为推动市场发展的重要力量。
图:2023中国新型储能技术路线中标情况(普华永道)
长时储能(简称LDES)是指能够储存约8小时到数天甚至数周能量的技术。它是一种能够实现跨天、跨月,乃至跨季节充放电循环的储能系统。长时储能技术的主要目的是提供稳定的电力支持,提高系统的可靠性和灵活性。根据不同的定义,长时储能通常指持续放电时间不低于4小时的储能技术,也有定义为额定功率下至少持续运行(放电)10小时的储能系统。长时储能技术创新与发展趋势表明,新型储能技术正成为推动能源转型的关键力量。例如,热泵储能技术通过储能循环与释能循环对电能的储存与释放实现了更高效地利用可再生能源达到电力系统削峰填谷的目的。
尽管长时储能技术是发展趋势,但政策、市场、资本、人才等各方面的支持依旧不足。不过,随着技术的进步和成本的降低,长时储能技术如二氧化碳储能的市场前景被越来越多专家与业界人士看好。新型储能技术路线中,具备长时储能能力的如二氧化碳储能,发展进程较快,市场前景看好。同时,多个新型储能技术随着其技术路径更加成熟,逐渐被更多项目开始运用。储能行业的多元技术并举为长时储能技术的广阔前景提供了坚实的基础,随着技术的不断进步和市场机制的逐步完善,长时储能技术有望在未来的能源系统中发挥更加重要的作用。
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