【CNESA_NRDC】CNESA_NRDC:2023双碳背景下发电侧储能综合价值评估及政策研究报告_66页_1mb
报告摘要
双碳背景下发电侧储能综合价值评估及政策研究总结
核心内容概述
本报告聚焦于双碳目标下发电侧储能的应用现状、技术适用性评估及综合价值分析,旨在为储能技术在电力系统中的合理配置与政策制定提供参考。研究涵盖了新能源配储、火储联合调频、共享储能等典型场景,对储能技术的经济性、技术性能及对减煤减碳的贡献进行了系统评估,并提出了政策建议以推动储能的规模化、市场化发展。
主要观点
1. 发电侧储能应用现状
- 截至2022年底,中国发电侧储能累计装机规模超过6GW,同比增长137%,其中锂离子电池占主导地位(98.76%)。
- 发电侧储能技术主要应用于新能源配储、火储联合调频、共享储能等场景。
- 新能源配储在当前经济性方面表现较差,而火储联合调频商业化程度最高,但规模有限。
2. 不同电源类型的储能技术适用性评估
- 辅助火电调频:磷酸铁锂、飞轮、三元锂、钛酸锂、钠离子等技术适用,但整体得分不高,处于“较差”和“一般”之间。
- 新能源配储:磷酸铁锂得分最高,但其他技术得分相近,整体处于“较差”水平。
- 共享储能:压缩空气、抽水蓄能、全钒液流、铁铬液流等技术得分较高,处于“一般”和“较好”之间。
- 储能技术需根据应用场景的技术指标进行匹配,如功率等级、充放电时长、响应时间等。
3. 储能综合价值评估
- 储能价值分为“直接价值”和“间接价值”。“直接价值”包括现货市场收益、辅助服务收益等;“间接价值”包括减煤、减碳等环境效益。
- 储能技术在不同场景下减煤减碳的机理不同,如平滑出力波动、跟踪计划出力曲线、辅助调频等。
- 储能的减煤减碳价值需通过具体公式计算,如单位容量减煤量和减碳量。
4. 储能规模化发展面临的挑战
- 技术经济性不足,部分技术成本高、寿命短。
- 储能参与电力市场机制不完善,收益来源有限。
- 储能技术类型单一,无法满足多样化的应用场景需求。
- 政策支持不足,缺乏明确的容量补偿机制和市场规则。
关键信息
1. 储能技术发展趋势
- 未来储能技术将呈现大容量、低成本、长时间、高效率的发展趋势。
- 预计到2030年,压缩空气储能、全钒液流电池、飞轮储能等技术成本将下降30%以上。
- 储能时长预计从当前2小时增长至2030年的3.2小时。
2. 储能技术经济性比较
| 技术类型 | 功率密度(W/kg) | 能量密度(Wh/kg) | 响应时间 | 寿命(年) | 初始投资成本(元/kW) | 度电成本(元/kWh) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 铅酸电池 | 1500~2500 | 50~80 | 毫秒级 | 5~10 | 1500~2200 | 0.6~0.7 |
| 磷酸铁锂电池 | 1500~2500 | 120~180 | 毫秒级 | 10~20 | 1400~2200 | 0.6~0.7 |
| 钠离子电池 | 1500~2500 | 150~300 | 毫秒级 | 8~15 | 2500~1000 | 0.6~0.7 |
| 压缩空气储能 | 0.5~2.0 | 3~6 | 分钟级 | 30~40 | 6000~4000 | 0.4~0.7 |
| 全钒液流电池 | 50~100 | 12~40 | 百毫秒级 | 15~20 | 3000~1800 | 0.4~0.7 |
| 飞轮储能 | 4500 | 20~80 | 毫秒级 | ≥20 | 15000~6000 | 0.4~0.7 |
3. 储能技术适用性评价指标
- 技术指标:功率等级、充放电时长、充放电倍率、响应时间等。
- 成本指标:初始投资成本、度电成本。
- 环境指标:减煤减碳效果、环保性能。
- 可持续性指标:寿命、循环次数、效率等。
4. 典型省份储能发展情况
山东
- 商业模式:以独立储能为主,包括容量租赁、容量电价补偿、现货价差套利。
- 减煤减碳价值:
- 假设锂电储能、压缩空气储能、液流电池储能分别为250万kW、150万kW、50万kW。
- 年减煤量69万吨,年减碳量182万吨。
- 压缩空气储能的减煤减碳效果优于锂电和液流电池。
广东
- 商业模式:以火储联合调频为主,采用合同能源管理模式。
- 减煤减碳价值:
- 假设火储项目564MW,独立储能项目1436MW。
- 年减煤量28.8万吨,年减碳量76.3万吨。
- 独立储能的减碳效果优于火储项目。
政策建议
- 完善电力市场规则:建立储能与新能源联合参与市场的交易机制,出台独立储能参与现货市场的细则,放宽准入条件。
- 建立多重收益机制:允许储能灵活参与多个细分市场,如现货 + 调频、调峰 + 调频等。
- 建立容量补偿机制:识别影响容量补偿标准的关键因素,制定合理的补偿标准及动态调整办法。
- 建立绿色价值政策:研究储能绿色价值测算方法和评价体系,建立“电-证-碳”市场协同机制。
- 推动混合储能发展:研发锂电 + 飞轮、锂电 + 超级电容等混合储能技术,加快制定相关标准。
- 加强技术研究与示范应用:提前谋划新型储能技术类型和示范布局,推动其从示范走向规模化应用。
结论与展望
- 储能技术将在未来新型电力系统中发挥重要作用,推动可再生能源的高效利用。
- 储能的经济性和市场机制是其规模化发展的关键。
- 未来储能技术将更加多样化、高效化,混合储能将成为主流发展方向。
- 储能的绿色价值需通过政策和市场机制得到充分体现,以促进新能源与储能协同发展。
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