新型储能技术创新及绿色实践（2023）-国家电投_55页_9mb

新型储能技术创新及绿色实践总结

核心内容

新型储能技术作为构建新型电力系统的基础保障，正在全球范围内快速发展。截至2021年底，全球新型储能装机规模约为210GW，其中锂离子电池占比超90%。中国作为全球最大的新能源市场，2022年底电力储能装机达59.4GW，其中新型储能装机规模为12.7GW，新增装机首次突破6GW。国家电投集团在新型储能领域具有领先优势，其清洁能源装机占比已突破65%，并积极布局多种储能技术，包括电化学储能、物理储能、储热、储气等。

主要观点

1. 新型储能技术发展趋势

• 多元化技术路线：涵盖锂离子电池、钠离子电池、固态电池、液流电池、压缩空气储能、飞轮储能、储热（冷）等，不同技术路线在不同场景中展现出优势。
• 技术突破方向：提升能量密度、循环寿命、安全性，同时发展电池回收利用技术，推动储能系统全生命周期管理。
• 智慧调控技术：依托大数据、云计算、人工智能、区块链等技术，实现储能多功能复用、需求侧响应、虚拟电厂、云储能等。
• 长时储能技术：压缩空气储能、铁-铬液流电池、氢储能等在长时储能领域展现出显著优势，成为未来重点发展方向。

2. 产业发展趋势

• 市场增长：中国“十四五”新型储能市场规模预计达到48.5GW至79.5GW，26个省市公布了储能目标，新型储能总规模接近67GW。
• 应用场景：发电侧、电网侧、用户侧储能应用广泛，尤其在新能源并网、调频调峰、提高电网稳定性、电能质量提升、用户侧削峰填谷等方面。
• 成本优化：随着技术进步和规模效应，储能系统成本持续下降，锂离子电池、压缩空气储能、抽水蓄能等技术在特定场景中具有较高的经济性。

关键信息

储能技术特点分析

储能成本与LCOE

• LCOE测算（5小时长时系统，1天1次循环）：
  • 抽水蓄能：0.882元/kWh（考虑充电电价）；0.503元/kWh（不考虑充电电价）
  • 压缩空气储能：0.902元/kWh（考虑充电电价）；0.422元/kWh（不考虑充电电价）
  • 锂离子电池储能：1.157元/kWh（考虑充电电价）；0.793元/kWh（不考虑充电电价）
  • 全钒液流电池储能：1.455元/kWh（考虑充电电价）；1.093元/kWh（不考虑充电电价）
  • 钠离子电池储能：1.408元/kWh（考虑充电电价）；1.026元/kWh（不考虑充电电价）

政策支持

• 国家层面出台多项政策支持新型储能发展，如《关于加快推动新型储能发展的指导意见》、《“十四五”新型储能发展实施方案》等。
• 地方层面出台近60项相关支持政策，推动储能技术在各地区的应用和推广。
• 政策重点包括：储能技术标准体系建设、安全监管机制完善、电价机制优化、辅助服务市场发展等。

技术创新与产业实践

国家电投集团储能产业布局

• 总规模：已建/在建储能项目超100项，总规模超3063MW/6500MWh。
• 技术路线：覆盖大型清洁能源基地配储能、储能联合火电机组调频、清洁供暖、用户侧电储能储热等。
• 示范项目：在青海、内蒙古、新疆等地开展储能项目，包括铁-铬液流电池、压缩空气储能、飞轮储能等。
• 户用储能：户用储能系统以电化学储能为主，磷酸铁锂电池是主流选择。户用光储系统采用模块化设计，支持多种应用场景。

技术创新亮点

• 压缩空气储能：国家电投自主研发，具备10-150MW系统集成能力，示范项目包括甘肃定西网侧共享储能。
• 铁-铬液流电池：适用于4-8小时储能，具备高安全性、长寿命，正在推进兆瓦级示范项目。
• 新型飞轮储能：开发飞轮阵列协调控制策略，提升调频能力，支持电网侧和用户侧应用。
• 储热技术：涵盖水储热、熔盐储热、相变储热，可覆盖-30°C至1000°C温域，满足多种需求。
• 户用储能：推动智能终端、固态电池集成、多技术路线并存，探索多种商业模式。

运行与实证反馈

实证基地

• 共和基地：配套20MW储能电站，涵盖多种储能技术，支持多种应用场景。
• 大庆基地：涵盖多种储能技术，开展实证分析，为技术优化提供数据支撑。

运行问题与改进方向

• 技术层面：系统接入缺乏统一标准，通讯实时性差，运行数据不足，安全预警机制不健全。
• 设备层面：系统兼容性差，电池一致性不足，辅助系统故障率高。
• 运营层面：运维人员资质不足，运维规范不完善，厂家技术支撑不到位。
• 改进方向：提升设备兼容性与状态管控能力，优化运行控制策略，构建运维体系，推动储能电站数字化、智能化发展。

商业模式与政策建议

• 商业模式：推动电源侧、电网侧、用户侧价格机制与电力市场协同，探索共享储能、V2G、户用储能聚合收益等。
• 政策建议：制定明确的交易电价政策，补偿储能的经济效益和环境效益；加强技术标准体系建设；推动储能项目管理规范化。

发展思路与总结

• 用好储能：提升储能电站设计运营水平，推动技术与场景的深度融合。
• 合理布局：把握新能源与灵活性资源发展趋势，合理配置储能技术路线。
• 用足储能：研究制定政策支持，构建多方共赢的商业模式。
• 发展支撑：加强技术研发与示范验证，推动储能产业的标准化、规范化发展。

未来展望

• 储能技术将在新型电力系统中发挥关键作用，支持新能源消纳、电网稳定性、用户侧灵活性等。
• 随着技术进步和政策支持，储能产业将加速发展，成为实现“双碳”目标的重要支撑。