德国莱茵2021年储能白皮书-中国能源研究会-2021-81页_7mb

德国莱茵TÜV 2021年储能白皮书总结

核心内容概述

本白皮书全面分析了全球及中国储能行业的发展现状、市场趋势、技术挑战与安全风险，重点探讨了储能系统的安全性和可靠性问题，以及如何通过技术优化和标准体系建设推动储能产业的高质量发展。白皮书指出，储能作为实现碳中和、能源转型的关键技术，正迎来爆发式增长，其在可再生能源、电网侧、用电侧和能源管理中的应用前景广阔。

主要观点

1. 储能行业发展态势

   • 全球储能市场持续增长，2020年新增投运规模达4.7GW，中国、美国和欧洲是主要推动者。
   • 中国储能市场规模占全球18.6%，2020年新增投运规模达1.56GW，首次突破GW级。
   • 电化学储能技术，尤其是锂离子电池，已成为主流，磷酸铁锂电池因其安全性和成本优势被广泛看好。

2. 储能应用场景及商业价值

   • 储能应用包括发电侧、能源互联、用电侧、能源管理、电网侧和能源交易等多个领域。
   • 储能系统在平抑波动、调频调压、削峰填谷、提高供电可靠性等方面具有重要价值。

3. 储能技术挑战与安全风险

   • 储能系统的安全性是行业发展的核心问题，涉及电芯、电池系统、电源转换装置等多个环节。
   • 热失控是主要安全风险，需通过电芯测试、热管理、BMS优化等手段加以控制。

4. 储能技术解决方案

   • TÜV莱茵提供一站式技术解决方案和全球化服务体系，助力储能企业应对市场挑战。
   • 通过技术优化、标准体系建设、安全设计和冗余保护，提升储能系统的安全性与可靠性。

5. 市场准入与标准体系

   • 不同国家和地区对储能产品有各自的安全标准和市场准入要求。
   • 完善的行业标准是储能产业健康发展的基石，第三方检测认证机构在推动标准化方面发挥重要作用。

关键信息

全球储能市场概况

• 截至2020年底，全球累计装机规模达191.1GW，同比增长5.2%。
• 抽水蓄能占比最高，为172.5GW；电化学储能紧随其后，为14.2GW，其中锂离子电池占比最大，为13.1GW。
• 2020年全球新增投运电化学储能项目规模达4.7GW，其中中国、美国和欧洲贡献最大。

中国储能市场概况

• 截至2020年底，中国累计装机规模达35.6GW，占全球市场18.6%，同比增长9.8%。
• 电化学储能占比第二，为3.27GW，同比增长91.2%。
• 磷酸铁锂电池成为主流技术路线，具有较高的安全性和性价比。

储能技术发展趋势

• 磷酸铁锂电池因安全性高、成本低成为储能应用的首选。
• 固态锂电池、石墨烯电池、锂空气电池等新型电池技术正在研发中，未来有望实现商业化。
• 钠离子电池因材料丰富、成本低，具有一定的市场竞争力。

储能安全风险与技术要求

• 电芯安全风险主要涉及热失控、过充过放、短路、高温等，需通过测试和验证确保安全性。
• 电池系统需考虑热管理、BMS优化、电气安全、电磁兼容等多方面技术要求。
• 电源转换装置（PCE）在储能系统中起到关键作用，需满足电气安全、热管理、能量安全、火灾防护、机械防护、化学防护、电磁兼容和并网保护等要求。

市场准入与标准建设

• 不同国家和地区对储能产品有各自的安全和性能标准，如中国、德国、欧盟、北美、日本、韩国和澳大利亚。
• 完善的标准体系是储能产业高质量发展的基础，第三方检测认证机构在推动标准建设中发挥重要作用。

结论

储能产业正处于快速发展阶段，其在实现碳中和、能源转型中扮演着关键角色。然而，安全性和可靠性仍是行业发展的主要瓶颈，需通过技术创新、标准完善和系统优化加以解决。TÜV莱茵与中关村储能产业技术联盟合作，致力于推动储能行业的安全和可持续发展，助力储能技术在全球市场中取得更大突破。