【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在碳中和愿景下储能产业的发展战略、技术现状、面临的问题及未来趋势,指出储能作为能源转型和实现碳中和的关键支撑技术,其发展对推动可再生能源消纳、提升电力系统灵活性和实现能源结构优化具有重要意义。
主要观点
- 储能产业是实现碳中和和能源转型的重要手段,其发展应上升至国家战略层面。
- 全球主要国家已将碳中和目标纳入长期发展规划,中国也制定了明确的碳中和路径,包括提高非化石能源比重、降低单位GDP碳排放、提升电能占比等。
- 锂电储能因具备能量密度高、响应快、寿命长、安全性好等优势,已成为当前储能产业的主流技术路线,未来将占据更大市场份额。
- 储能技术种类多样,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目前商业化程度最高的两种技术。
- 储能产业发展受到政策、技术、市场、安全等多方面因素的制约,需要在顶层设计、标准体系、商业模式和技术创新等方面协同推进。
关键信息
储能技术分类与性能比较
| 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 | NA | 完全适合 | 开发阶段 |
储能市场发展现状
- 全球市场:截至2019年底,全球累计装机规模184.6GW,其中电化学储能占比43.7%,锂电池占比76.1%。
- 中国市场:累计装机规模32.4GW,占全球17.6%,其中锂电池占比56.3%。2019年我国锂电储能装机量增长19.8倍,年均复合增长率111%。
储能发展趋势
- 锂电储能爆发式增长:预计2025年我国锂电储能累计装机达50GW,2035年达600GW,市场空间显著扩大。
- 磷酸铁锂电池为主流:因其安全性好、成本低、寿命长,未来将成为储能市场的主力,尤其是长寿命(≥6000次)磷酸铁锂电池。
- 储能系统成本快速下降:锂电储能系统成本降至1.5元/Wh以下,部分企业甚至降至1元/Wh,推动大规模应用。
- 车网融合移动储能潜力巨大:有序充电、V2G、换电站储能、退役动力电池储能等模式将推动电动汽车与储能的深度融合。
发展路径与对策建议
发展路径
- 战略层面:明确锂电储能优先发展地位,推动其与新能源、智能电网、电动汽车等融合发展。
- 技术层面:开发颠覆性储能电池结构技术、低成本制造技术、系统集成技术与绿色回收技术。
- 市场层面:培育竞争力强的市场主体,推动多元化商业模式发展,建立“按效果付费、谁受益谁付费”的市场机制。
- 应用层面:加快先进储能技术装备商业化应用,完善项目监管与技术标准体系。
- 标准与监管层面:推进储能技术标准体系建设,加强安全质量检测与认证,强化项目全生命周期管理。
对策建议
- 强化顶层设计和规划引领:编制储能技术路线图,明确产业发展方向和目标,推动其纳入国家能源规划。
- 完善政策机制:出台专项资金、税收优惠、电价补贴等扶持政策,优化电力市场准入机制和价格机制。
- 推动关键技术研发:加强储能基础技术、系统集成与回收技术研究,提升技术水平和产业竞争力。
- 构建标准体系:建立涵盖规划设计、设备试验、施工验收、并网检测、运行维护等环节的储能标准体系。
- 全面评估储能多元价值:建立可量化的储能价值评估模型,推动储能商业模式创新,实现资本化与证券化。
结语
储能产业作为实现碳中和和能源转型的重要支撑,其发展需要政策引导、技术创新、市场机制完善和标准体系建设等多方面的协同推进。锂电储能凭借其技术优势和市场潜力,将成为未来储能发展的核心方向,推动能源结构优化和电力系统智能化升级。
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