杏彩体育app下载:中国储能产业发展现状及面临的主要挑战

　　近年来，我国储能装机规模增长较快。其中，抽水蓄能占据主导地位，新型储能处于快速增长期。据国家能源局统计，截至2022年末，全国已投运抽水蓄能装机容量超过45GW，较2021年增长24.2%。除抽水蓄能外，包括锂离子电池、飞轮等在内的新型储能的累计装机规模达8.7GW，较2021年增长超110%。从新型储能累计装机的技术类型来看，是以锂离子电池储能为主，占比达到94.5%。从新增装机的技术类型来看，锂离子电池储能技术依旧占据绝对的主导地位，占比高达94.2%。由此可见，在我国抽水蓄能开发已趋于饱和的背景下，锂离子电池储能技术将成为储能行业未来发展的重要增长点。

　　作为储能产业的核心支撑，储能技术是指将能量转化为其他形式，并在需要时将其重新释放的技术。①如图1所示，根据储能介质的差异，可以将现有的储能技术划分为：机械储能、电化学储能、热储能、化学储能和电磁储能五大类。②在各类储能技术中，抽水蓄能和锂离子电池是目前技术最为成熟和商业化程度最高的两种。

　　抽水蓄能是起步最早、应用最为广泛、装机规模最大的储能技术。它利用水的高度差和重力来储存和释放能量。抽水蓄能具有技术成熟、成本低、寿命长等特点。目前，抽水蓄能技术的度电成本约为0.21—0.25元，③系统循环效率可达到70%—80%。④然而，尽管抽水蓄能技术具有诸多优点，目前仍然面临一些挑战。首先，抽水蓄能技术的前期投资成本较高。例如，建设一座120万千瓦的抽水蓄能电站需要60亿元至80亿元的投资。⑤这使得抽水蓄能项目在初期的经济可行性上存在一定的压力。其次，抽水蓄能技术的开发周期也较长。从项目立项到建设完工需要大约6—8年。此外，抽水蓄能电站的建设还受到地理资源的限制。抽水蓄能电站通常需要大量的水源和适合建设水库的地形条件。这导致在某些地区，特别是山区和水资源匮乏地区，抽水蓄能技术的应用受到了限制。

　　锂离子电池是目前除抽水蓄能外应用最广泛的储能技术。①相比于抽水蓄能，锂离子电池储能具有能量密度高、污染低、响应速度快、建设周期短等优势。例如：锂离子电池储能项目的建设周期仅需3到6个月。随着电动汽车的快速发展，锂离子电池技术得到了极大的关注和发展。近年来，锂离子电池储能技术不断取得进步并得到大规模应用，其能量密度和循环寿命大幅提高，应用成本进一步降低。目前，锂离子电池能量效率为85%—95%，循环充电寿命可达6000—15000次，度电成本约为0.66元。相比于五年前，锂离子电池的能量密度提高了1倍以上，循环寿命延长了2—3倍，度电成本下降超过60%。

　　目前，电力系统是储能技术的主要应用场景。具体而言，可以将储能技术在电力系统中的典型应用场景划分为发电侧、电网侧和用户侧三个方面。据统计，在2022年我国电化学储能并网装机中，发电侧、电网侧和用户侧的储能占比分别为48%、39%和13%。

　　在发电侧，储能技术的应用主要包括调峰填谷、平衡出力波动、储能备用电源、储能辅助发电等。目前，已有20多个省市发布了可再生能源配储的方案，对配储比例提出具体的要求。④通过在发电侧配置储能，可以将过剩电力存储起来，并在负荷高峰期间释放，实现调峰填谷和平衡出力波动。与此同时，储能系统可以作为备用电源，在发电系统故障或突发情况下提供紧急电力供应。此外，储能技术还可以与传统发电设备（如燃气发电机组）结合使用，提供额外的电力供应。当电力需求超过发电机组的容量时，储能系统可以释放储存的电能来弥补缺口，确保持续稳定供电。

　　在电网侧，储能技术的主要应用包括调频调速、提高电网稳定性、提升输电线路容量、缓解电网瓶颈等。储能系统可以快速调整输出功率，用于调频和调速，平衡供需间的瞬时波动，提高电网频率和电压的稳定性。⑤例如：可再生能源的大规模并网可能导致电网的潮流和方向的不确定性，从而降低电网稳定性。通过储能系统与可再生能源系统的联动调节，可以抑制电压的波动。此外，通过在电网瓶颈区域部署储能系统，并在负荷高峰期释放电能，可以提升输电线路的容量和缓解电网瓶颈问题，提高电力输送的效率。

　　在用户侧，储能技术的主要应用包括降低用电成本、独立的电力供应与管理、应急供电、调节电力质量等。首先，用户可以利用储能在电价较低的时段存储电能，在电价较高的时段释放电能，实现电力成本优化，从而降低用电成本。其次，储能技术可以在家庭微电网中发挥关键作用。它可以储存来自太阳能电池板或其他可再生能源设备的电能，并在需要时供应给家庭用电设备，实现独立的电力供应和管理。①最后，储能系统还可以作为用户的备用电源，快速响应电力需求波动，提供稳定的电力输出，改善电力质量，提高供电可靠性。

　　目前我国储能产业在储能配比、标准体系、应用成本、市场机制、产业政策等方面仍存在诸多问题和挑战。

　　目前，储能技术的研发和商业化进程相对较慢，尤其是与可再生能源发展相比。虽然一些成熟的储能技术如锂离子电池已经广泛应用，但在大规模应用和经济性方面仍存在限制。②其他新兴的储能技术如液流电池、氢储能等仍处于早期阶段，面临着技术成熟度和成本效益等方面的挑战。这导致储能配比无法及时跟上可再生能源发展的速度。据国家能源局统计，截至2022年，我国的风电和光伏累计装机容量已分别超过360GW和390GW，但包括抽水蓄能在内的储能装机容量还不足54GW，其中新型储能装机规模仅有8.7GW。这意味着，目前我国的储能配比滞后于可再生能源发展的速度，这给可再生能源的大规模部署和消纳带来了一些挑战，从而可能导致能源浪费和系统负荷不平衡。另外，储能系统的规划和布局需要综合考虑电力系统的运行需求、可再生能源的供应特性、市场机制、电网规划和运营管理等因素，并且确保储能系统能够有效地与可再生能源发电系统协同运行。如何将储能系统有效地整合到电力系统中也是目前面临的一个重要挑战。缺乏相关技术和经验可能导致储能系统的规划和整合不够高效，从而限制储能产业的发展速度。

　　目前，我国储能产业的标准体系尚不完善，特别是在电池管理系统、能量管理系统、并网验收、电池回收等方面的储能技术标准还存在空缺。这种不完善的标准体系为储能行业的发展和应用带来一些挑战。首先，缺乏明确的标准规范限制了储能技术的规范化和统一性。不同厂商、不同项目之间可能存在标准不一致的问题，这使得储能系统的设计、制造和运行存在差异。缺乏统一的标准将导致储能系统的互操作性和整体性能降低，增加了系统集成和运维的难度。其次，缺乏一致性的验收标准给项目建设和运营带来不确定性。在储能项目的并网验收过程中，缺乏统一的标准和程序，使得验收结果的判断和评估缺乏一致性和可靠性，增加了项目建设和运营的风险和成本。此外，储能技术的快速发展和新技术的涌现使得现有的储能系统标准需要不断更新和完善。最后，储能技术涉及能量的储存和释放，存在一定的安全风险。然而，目前缺乏完善的储能安全评估体系，难以全面准确地评估和识别潜在的安全风险。

　　储能技术的商业化应用面临着许多挑战，其中应用成本是最主要的因素之一。尽管近年来我国在储能技术方面取得了较大进步，但与美国、澳大利亚、英国等发达国家相比仍存在较大差距，高昂的应用成本仍然是其大规模应用的主要障碍。储能技术的度电成本除了与容量成本有关外，还受到功率成本、能源利用效率、循环寿命等因素的影响。目前，我国的储能技术在这些方面与发达国家相比仍存在较大差距。抽水蓄能是我国目前技术最为成熟且应用规模最大的储能技术，也是度电成本最低的技术方案。①然而，抽水蓄能对环境和地理条件有较高的要求，并且在灵活性和可扩展性方面较为局限，因而限制了抽水蓄能的发展潜力。相比之下，以锂离子电池为代表的新型储能技术具备高能量密度、低污染和快速响应等优势，被认为是未来储能的重要发展方向。目前，锂离子电池广泛应用于电动汽车、移动设备等领域，其在能量密度、能源利用效率和循环寿命等方面都取得了显著的进步。然而，锂离子电池需求的迅速增长，对锂资源的供应提出了挑战。这导致锂离子电池成本上涨，从而为锂离子电池成本控制带来一定的挑战。

　　尽管我国的电力市场经过了一系列改革，但储能在其中的独立市场地位尚未体现。首先，储能技术具有调节电力供需、平滑负荷波动等特点，对电力系统的灵活性和稳定性有着重要影响。然而，由于现有的电力市场机制不够完善，储能的商品属性在现有的市场定价机制中无法得到充分体现。其次，储能参与电力市场还涉及监管政策和市场准入的问题。储能技术的成本较高，且运营模式相对复杂，需要相关政策的支持和明确的准入规则，以确保公平竞争和市场规范运行。然而，目前对于储能的监管政策和市场准入标准还不够明确，导致储能项目的投资和发展面临一定的不确定性，阻碍了储能技术的大规模应用和发展。最后，在电力市场中，发电和负荷是参与市场交易的主体，而储能作为一种介于发电和负荷之间的资源，其在电力现货市场中的独立市场地位尚不明确。②目前，储能主要被视为一种辅助资源，主要通过与可再生能源发电项目销售或作为配网设备的一部分来参与市场交易。然而，储能作为一种灵活的电力资源，应当具备独立的市场地位，并能够直接参与电力交易。

　　虽然我国政府在可再生能源领域采取了积极的政策措施，但在储能领域尚缺乏明确的政策目标和规划。尽管近年来一些政策文件开始重视储能产业的发展，但具体的配套细则和补贴计划尚未完全出台。相比之下，一些发达国家如美国、澳大利亚、英国等在几年前就提出了针对储能项目的多重补贴计划，并制定了相应的政策框架。这些国家意识到储能技术在能源转型和提高电力系统的灵活性和可靠性等方面的重要作用，因此在政策层面给予了积极支持。例如：早在2009年，美国加利福尼亚州的自发电激励计划就已经涵盖了储能项目，并根据储能的装机容量为用户提供了直接的经济激励，以刺激储能行业的发展。③同样地，2012年，澳大利亚成立可再生能源署，为电池储能项目提供资金支持，并通过设立储能竞标计划，鼓励投资者参与储能项目的建设。这些国家的政策措施在推动储能技术的发展和应用方面取得了显著成效。因此，我国储能领域的政策扶持力度相较于这些发达国家仍有待加强。目前，我国有关储能产业的补贴政策主要集中在电动汽车领域，对于储能技术在电网和分布式电源方面的应用项目的补贴政策相对滞后。（作者：林伯强）

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