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2022年国内储能电池有保守估计年出货量有望突破90GWh,同比增长88%

2022-09-06
来源:潜力变实力

在对储能过程进行分析时,为了确定研究对象而划出的部分物体或空间范围,称为储能系统。它包括能量和物质的输入和输出、能量的转换和储存设备。储能系统往往涉及多种能量、多种设备、多种物质、多个过程,是随时间变化的复杂能量系统,需要多项指标来描述它的性能。常用的评价指标有储能密度、储能功率、蓄能效率以及储能价格、对环境的影响等。

由于人们所需的能源都具有很强的时间性和空间性,为了合理利用能源并提高能量的利用率,需要使用一种装置,把一段时期内暂时不用的多余能量通过某种方式收集并储存起来,在使用高峰时再提取使用,或者运往能量紧缺的地方再使用,这种方法就是能量存储。能量储存系统的基本任务是克服在能量供应和需求之间的时间性或者局部性的差异。产生这种差异有两种情况,一种是由于能量需求量的突然变化引起的,即存在高峰负荷问题,采用储能方法可以在负荷变化率增高时起到调节或者缓冲的作用。由于一个储能系统的投资费用相对要比建设一座高峰负荷厂低,尽管储能装置会有储存损失,但由于储存的能量是来自工厂的多余能量或新能源,所以它还是能够降低燃料费用的。另一种是由于一次能源和能源转换装置之类的原因引起的,则储能系统(装置)的任务则是使能源产量均衡,即不但要削减能源输出量的高峰,还要填补输出量的低谷(即填谷)。

太阳能热利用的工作原理例如,太阳能热利用系统中,需要设置储能器。太阳能热利用的工作原理如图1所示,热流离开集热器后入储能器,然后经过热能转换器供给热机。在没有太阳光期问,冷流体直接经过储能器,提取存储的热量并传给热机工作。所以,能源储存系统可以储存多余的热能、动能、电能、位能、化学能等,改变能量的输出容量、输出地点、输出时间等。

由发电、供电(输电、变电、配电)、用电设施以及为保障其正常运行所需的的调节控制及继电保护和安全自动装置、计量装置、调度自动化、电力通信等二次设施构成的统一整体。 电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。

也许有人会问,新型电力系统究竟是个什么系统?新在哪里?简单说,新型电力系统有别于以煤电为主的传统电力系统,而是一种以风、光等新能源为主体的电力系统。这个新系统很“风光”,也更智能、更环保、更高效。这些年,我国在新能源的各个方面发展得都很快,新能源装机规模和发电量持续多年世界第一,风电、光伏、锂电池等产业市场规模均稳居世界第一,具有引领新型电力系统发展的产业和技术优势。因此,由中国牵头制定这个标准再合适不过,既是名至实归,也是众望所归。

当然,由我国牵头制定国际标准,也能为全球能源转型贡献中国智慧和中国方案。

中信证券认为,2022年将成为储能项目产业化爆发的关键时点。预计政策将不断完善储能发展的环境,订单的落地将会带动产业链的发展。

目前,国际电工委员会正在将中国提出的碳达峰碳中和、能源转型、零碳电力系统等主题列入战略规划,未来五年,将在能源低碳领域发起成立1到2个新技术委员会,培育10到20项国际标准。

国际电工委员会主席 中国工程院院士 舒印彪:国际标准化工作进入了新的发展时期,我国提出的双碳目标得到国际社会的高度赞扬。我国国际标准化的发展重点是:要围绕双碳目标和重大需求,在技术标准、计量和认证上形成完整的标准体系,建立公平合理的国际碳治理规则。

在大会上,还成立了国际电工委员会国际标准促进中心。该中心将帮助中国企业专家制定更多由我国主导的碳达峰碳中和领域国际标准,推动新型电力系统战略规划落地实施。

供能不稳定是发展光伏、风能等可再生能源面临的长期挑战。比如,在夜间光伏无法供能,而当无风或者台风时,风力发电也无法工作。储能是解决这些问题的关键。

◎(电)储能的技术路线,主要分为物理储能和化学储能两种。前者以抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等为代表;后者则以锂离子电池、钠离子电池、铅酸电池、液流电池等为代表。

“抽水蓄能电站是太阳能和风力发电的最佳补充。”近日,德国知名跨国企业——福伊特水电亚太区总裁兼CEO龙杰文(Stephen Lewis)在2022世界清洁能源装备大会上表示。

龙杰文提到的抽水蓄能,是目前火热的储能赛道中技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式。根据中关村储能产业技术联盟数据,截至2021年,全球已投运电力储能项目中,抽水蓄能的累计装机规模占比达到86.2%。

虽然抽水蓄能在储能市场上应用最广、占比最高,但在储能的细分赛道中,电化学储能才是市场上关注度最高的储能技术。当前,以电化学储能为代表的新型储能正在上演新一轮投资热潮,而动力电池企业是其中的主要玩家之一。而在抽水蓄能与新型储能的比拼中,成本将是关键变量之一。

储能行业站上风口

今年夏天,“热”成为关键字之一,而且炎热程度极其罕见。从全球来看,今年北半球多地在同一时间段内出现极端高温。欧洲可能正经历500年来最严重干旱;我国多地温度绝对值突破历史最高,持续时间历史最长、40℃以上的覆盖范围历史最广。

而根据联合国最新评估,最近50年全球变暖正以过去2000年以来前所未有的速度发生,碳排放被认为是这场罕见全球性热浪的“罪魁祸首”。全球气候变化形势日益严峻,加快能源转型,实现“双碳”目标已迫在眉睫。

“在实现‘双碳’目标过程中,以光伏、风能为代表的可再生能源是主力军。过去十多年来,光伏发电成本下降了90%以上,已总体降到0.3元/千瓦时以内,预计‘十四五’期间将进一步降到0.25元/千瓦时以下,低于绝大部分煤电……光伏发电的优势将更加明显。”通威集团董事局主席刘汉元在2022世界清洁能源装备大会表示。

不过,供能不稳定是发展光伏、风能等可再生能源面临的长期挑战。比如,在夜间光伏无法供能,而当无风或者台风时,风力发电也无法工作。光伏、风能等可再生能源的间歇性和波动性会造成供需不匹配,可能造成发电能源浪费,以及电网供电频率不稳定,并影响供电质量。

在“双碳”目标下,中国电力系统需要向以新能源为主体的新型电力系统转型,储能是解决这些问题的关键。“随着成本的不断降低,储能的大规模应用也将为平抑可再生能源波动提供坚实保障。”刘汉元认为。

在此背景下,储能也被普遍认为是下一个可能爆发的万亿市场,有着极大的发展潜力。

目前,储能技术路线主要分为物理储能和化学储能两种。前者以抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等为代表;后者则以锂离子电池、钠离子电池、铅酸电池、液流电池等为代表。

《全球清洁能源装备产业发展蓝皮书(2021)》显示,2010年~2021年,全球储能系统装机功率增长了41.08%,达到191.28GW,全球储能容量增加了47.59%至672.2GWh。而目前,抽水蓄能是技术最为成熟,应用也最广,占比也最高。

“抽水蓄能是目前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式,储能成本为0.21~0.25元/KWh,相较其他技术成本最低。”刘汉元认为。

不过,相较于抽水蓄能较为传统的储能方式,目前市场上最关注的还是新型储能。所谓新型储能,一般是指除抽水蓄能外的新型电储能技术,包括电化学储能、压缩空气储能、飞轮储能等。而在新型储能中,绝大部分是电化学储能(锂离子电池、钠离子电池、铅酸电池、液流电池),尤其是锂离子电池储能占比最大。

“加快发展新型储能,已成国际国内基本共识。”日前,国家能源局科技司副司长刘亚芳表示,“十四五”期间,我国将继续坚持市场主导、政策驱动,强调统筹规划、多元发展,鼓励创新示范、先行先试,推动新型储能规模化、产业化、市场化发展。据预计到2025年末,新型储能在电力系统中的装机规模将达到3000万千瓦以上。

新型储能热潮下,储能电池出货量猛增。据GGII数据,2021年国内储能电池出货量48GWh,同比增长2.6倍;预计2022年国内储能电池有望继续保持高速增长态势,保守估计年出货量有望突破90GWh,同比增长88%。

而无论是抽水蓄能还是新型储能,成本将是最重要的考量因素。按照刘汉元预计,电化学等其他储能成本也有望在“十四五”期间降低到0.2~0.3元/KWh。如果能够有效实现储能电池成本降低的话,这将接近目前抽水蓄能的成本。

在此背景下,国内也上演储能电池扩产潮。据中国储能网统计,仅2022年一季度就有12家企业公布储能项目投扩产计划,总投资金额达千亿元级别。其中,宝丰集团投资金额最大,今年3月,宝丰集团200GWh锂离子储能全产业链项目在银川正式开工,该项目总投资692亿元。中创新航在广东江门投资200亿元建设动力储能电池项目。此外,亿纬锂能、阳光电源、欣旺达等公司也在扩产储能电池相关项目。

世界各国都在应对全球变暖这一局势,新能源的覆盖面积越来越广,开始从消费者和企业自主选择变成了国家要求企业选择,相关部门出台的一系列的政策直接促使企业不得不选择可再生能源,比如说对使用不可再生资源的企业增加税收,而使用可再生资源的则减少税收,目前,这一政策还只覆盖到了企业,但相信随着时间的推移,它很快就会顺移到消费者之中。

第一,随着双碳政策的落实,储能领域将获得大发展,但是各行各业之间的发展都是联动的,储能行业的发展必然也会带动一系列其他产业的发展,其中以锂电池电子产业为中心,由此向外辐射到其他各个行业。

第二,预计未来五年将是储能相关附加行业发展最迅速的时刻,无论从发电侧还是从电网侧,社会生活方面来看,我们对电力的需要都越来越大,其中,在储能本行业中,电池管理技术将会是研发的重中之重,如果电池技术能够得到极大的提升,那么单位体积的储能产品就可以容纳更多的电量,既能节省空间,又能提供便利。

第三,储能行业降低电力波动性的能力将会更强,未来,随着技术的提升,无论什么季节和气候,发电设备必将都能够实现全天候的发电,而储能产品随着技术的提升,必然能够有足够的空间将这些电量全部储存起来,这样就能够降低电力的波动性。



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