赛迪-碳中和愿景下储能产业发展白皮书-2021.3-27页_6mb
报告摘要
碳中和愿景下储能产业发展白皮书总结
核心内容
本白皮书系统分析了碳中和愿景下储能产业的战略意义、技术现状、发展挑战及未来趋势,强调储能作为推动能源转型和实现碳中和的关键支撑技术,其发展对于构建绿色、低碳、清洁、高效、安全的能源体系具有重要意义。
主要观点
- 碳中和目标驱动储能发展:全球主要国家已将碳中和作为重要战略目标,中国亦明确提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。储能技术是实现这一目标的重要手段。
- 储能技术分类与现状:储能技术主要包括物理储能、电化学储能、电磁储能和化学储能。其中,抽水蓄能和电化学储能是当前商业化程度较高的技术,而锂电储能因其适应性强、成本下降快、应用场景广泛,已成为主流方向。
- 锂电储能优势显著:锂电储能具有能量密度高、转换效率高、循环寿命长、安全性好等优点,且在成本、性能等方面持续优化,推动其在储能市场中的广泛应用。
- 中国市场发展迅速:中国已投运储能项目累计装机规模全球第一,锂电储能占比超过一半,显示出强劲的增长势头。
- 储能产业发展面临挑战:政策机制不完善、技术成熟度不足、市场运营不规范、成本效益分摊困难等问题制约了储能产业的健康发展。
关键信息
储能技术分类及性能比较
| 技术类别 | 项目功率规模 | 放电时长 | 响应时间 | 综合效率/% | 循环寿命/次 | 功率型应用 | 容量型应用 | 技术成熟度 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 抽水蓄能 | 百MW以上 | 1-24h | min级 | 70-80 | 15000-25000 | 不适合 | 完全适合 | 成熟 |
| 压缩空气储能 | 几十-几百MW | 1-24h | min级 | 65-75 | 15000-25000 | 不适合 | 完全适合 | 成熟 |
| 飞轮储能 | kW-几十MW | s-30min | ms级 | 90 | 100000+ | 完全适合 | 适合 | 商业化早期 |
| 铅酸电池 | kW-几十MW | m-h | ms级 | 50-85 | 300-500 | 完全适合 | 完全适合 | 成熟 |
| 锂电池 | kW-几百MW | m-h | ms级 | 85-95 | 2000-10000 | 完全适合 | 完全适合 | 成熟 |
| 液流电池 | kW-百MW | m-h | ms级 | 65-85 | 5000-15000+ | 适合 | 完全适合 | 商业化早期 |
| 钠硫电池 | 百kW-百MW | m-h | ms级 | 75-90 | 2000-6000 | 完全适合 | 完全适合 | 商业化早期 |
| 超级电容储能 | kW-几十MW | s-m | ms级 | 70-95 | 100000+ | 完全适合 | 不适合 | 开发阶段 |
| 超导储能 | kW-几十MW | s-m | ms级 | 90 | 100000+ | 完全适合 | 不适合 | 开发阶段 |
| 氢储能 | kW-百MW以上 | NA | NA | 35-50 | NA | 不适合 | 完全适合 | 开发阶段 |
锂电储能发展现状
- 全球市场:2019年全球新增储能装机中锂电储能占比达76.1%,预计未来3年将提升至80-90%。
- 中国市场:2019年中国锂电储能新增装机规模达1378.3MW,同比增长81.6%,占电化学储能总量的80.6%。
- 成本优势:国内磷酸铁锂储能电池价格降至0.5-0.7元/Wh,系统成本降至1.5元/Wh以下,部分企业甚至降至1元/Wh,经济性显著提升。
- 应用场景:包括新能源发电+储能、5G基站、数据中心、电动汽车、家庭储能等。
储能产业发展趋势
- 锂电储能产业将爆发式增长:预计2025年我国锂电储能累计装机规模达50GW,2035年达600GW,市场空间将达2万亿元。
- 磷酸铁锂电池成为主流:因其安全性好、成本低、循环寿命长,未来长寿命磷酸铁锂电池将成为储能市场的主要选择。
- 储能系统成本持续下降:技术进步和规模化生产推动锂电储能成本快速下降,使其在多个领域具备经济可行性。
- 车网融合与移动储能:电动汽车与储能系统融合,包括有序充电、V2G、换电站储能、退役动力电池再利用等,将释放巨大潜力。
发展路径与对策建议
战略层面
- 明确锂电储能优先发展战略,推动其与新能源、智能电网、电动汽车等产业融合。
- 编制储能技术路线图,为技术创新和产业发展指明方向。
政策机制层面
- 完善电力市场机制,明确储能的市场准入和主体地位。
- 推出专项资金、税收优惠、电价补贴等政策,支持储能产业发展。
- 建立强制性储能设施建设与运营机制,提升安全与环保监管。
技术层面
- 加强基础技术创新,提升电池材料、制造、系统集成及回收技术。
- 发展先进储能系统集成与智能控制技术,实现储能与电网深度融合。
应用层面
- 推动储能技术商业化应用,优先推广低成本、长寿命、高效率、高安全性的技术。
- 完善项目监管和检测认证体系,建立全生命周期管理体系。
市场层面
- 全面评估储能多元价值,建立“谁受益、谁承担”的市场化价格机制。
- 鼓励商业模式创新,如应急备电、虚拟电厂、共享储能等。
- 搭建储能价值流转体系,支持储能资源、设备、服务和应用的资本化与证券化。
总结
储能产业作为实现碳中和目标的重要支撑,其发展具有战略意义。锂电储能凭借技术优势和成本下降,已成为当前储能市场的主流方向。然而,其规模化发展仍需政策支持、技术突破和市场机制完善。未来,储能产业将朝着多元化、智能化、高效化方向发展,特别是在车网融合和移动储能方面,具备广阔的发展前景。
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