发布日期:2026-01-12 浏览次数:0
在电力系统新能源装机占比不断上升的同时,火电、核电等可靠性电源占比却逐步降低,叠加极端气候对水电出力的影响,大大削弱供给侧响应与调节能力。供给侧负荷调节需求必须依靠清洁高效的新型储能装机弥补。那么,什么是新型储能?它的应用场景又有哪些呢?本文将为您揭开新型储能的神秘面纱。
一、新型储能的定义
新型储能是指除传统抽水蓄能之外,以输出电力为主要形式的储能技术。这些技术包括但不限于锂电储能、压缩空气储能、液流电池、超导储能、钠离子电池和氢储能等。它们具有环保、高效、灵活等特点,是实现能源革命的重要技术手段。
全球新型储能市场高速增长,主要分布在中国、欧洲和美国。国家能源局数据显示,截至2023年底,全国已建成投运新型储能项目累计装机规模达3139万千瓦/6687万千瓦时,平均储能时长2.1小时。2023年新增装机规模约2260万千瓦/4870万千瓦时,较2022年底增长超过260%。中国、欧洲和美国继续引领全球储能市场的发展。电化学储能、熔融盐储热、压缩空气储能、飞轮储能是全球规模前四的新型储能技术类型。
锂离子电池的能量密度较高,循环寿命长,效率高,响应速度快,是目前储能应用中最主要的技术路线。自2015年以来,锂离子电池主宰着储能市场,从2022年新增储能装机技术占比来看,锂离子电池诸能技术占比达94.2%,仍处于绝对主导地位。从种类来说,磷酸铁(LFP)、镍锰钴(NMC)等三元锂占比75%以上。磷酸铁锂电池能量密度高循环寿命较长、自放电率低、能量转化率高、进行快速充放电、不需要维护,电池成本低、寿命长,已成为国内主流路线,具有较强的经济性。
2023年以来,在上游原材料价格回落,产能快速释放以及技术迭代加速等多重因素影响下,我国储能电池系统和EPC中标价格持续下降,截至2023年9月,储能系统中标价格比2022年降低近30%。最低价格下探至0.9元/Wh左右,行业充分竞争,为更好解决商业化应用盈利问题奠定基础。从锂电产业规模看,广东、江苏、福建、四川等省份位居全国前列。
压缩空气储能系统采用压缩空气作为储能载体,是一种以机械设备实现能量存储及跨时间、 空间转移和利用的物理储能技术。作为一种极具发展潜力的物理储能技术,压缩空气储能可广泛应用于电源侧、电网侧和用户侧。目前最主要的新型压缩空气储能系统主要有三个新的技术路径:蓄热式压缩空气储能(TS-CAES)、液态压缩空气储能系统(LAES)、超临界压缩空气 储能系统(SC-CAES)。压缩空气储能技术因具有规模大、灵活性强等特点,被认为具有较大的发展潜力和应用前景。
在目前适合规模化商业运行的储能技术中,飞轮储能具有功率密度高、充放电响应速度快、使用寿命长、放电深度大、无环境污染、运营成本低、安全风险小等综合优势,非常适合快速大功率充放电应用场合。从目前飞轮储能技术的发展来看,目前中国市场上飞轮储能应用大部分为试点产品,成熟运行产品较少,运行功率较低,后备时间极短,部分技术性能需要进一步完善。在系统容量、转换率、使用寿命、安全性等方面吸须创新和突破。同时,飞轮储能商业化还存在成本偏高、缺少价格激励政策、技术路线不够成熟、欠缺技术规范和接入标准等问题。
二、新型储能的应用场景
储能的应用场景可从发电侧、电网侧、用户侧三个环节进行划分:每个环节的商业模式也有所不同。在发电侧主要起到匹配电力生产和消纳、减轻电网压力等作用;在电网侧储能主要用于减少或延缓电网设备投资、缓解电网阻塞,以及为电力系统提供调峰调频等辅助服务;在用户侧则帮助用户实现削峰填谷或光伏自发自用等模式,降低电费支出。
1、发电侧储能
在风力发电、太阳能发电等可再生能源领域,新型储能可以平衡发电的间歇性和不稳定性,提高电网的调峰能力。
青海海南州黄河上游200.97MW/200.97MWh特高压外送基地电源配置项目(电源侧-光伏配储),国家重点特高压工程兼国内单体最大的光储融合项目,采用了直流侧储能及交流测储能双结合形式,其中组串式直流耦合方案为国内首推,荣获国际储能创新大赛储能应用创新典范。
2、电网侧储能
用于电网的调频、调峰、紧急备用等,提高电网的稳定性和可靠性。
山东台儿庄台阳新能源100MW/200MWh电网侧储能项目(电网侧-独立储能),山东省储能示范项目,首个建在苏鲁交界处、京杭古运河沿岸风光同场发电核心区的大型储能项目,从发货、安装、调试到并网仅用30天时间,创出了储能电站主体工程建设最短工期纪录。
3、用户侧储能
工商业用户可以利用储能系统进行峰谷削峰填谷,降低用电成本;同时,用户侧储能还可以作为应急电源,保障供电安全。
浙江海宁晶科能源10MW/20MWh用户侧储能项目(用户侧-工业园区)电池集装箱采用280Ah大电芯,1500V电池簇,在25尺集装箱内集成2.5MWh容量的电池。储能变流器及变压器采用户外一体机模式,大大减少设备占地和辅助设备成本占比,减少项目投资。
三、新型储能技术的优势
高效率 - 新型储能系统的能量转换效率高,如锂电储能系统,其充放电效率可以达到90%以上。
灵活性 - 可以快速响应电网需求,适用于不同规模和不同应用场景。
环保 - 减少了对化石燃料的依赖,降低了温室气体排放。
经济性 - 随着技术进步和规模化应用,新型储能的成本正在不断降低,经济效益日益明显。
智能化 - 可以与智能电网、物联网等新技术结合,实现能量管理的智能化。
四、新型储能面临的挑战
技术成熟度 - 部分新型储能技术尚未完全成熟,需要进一步的技术研发和优化。
成本问题 - 虽然成本正在降低,但与成熟的传统能源系统相比,新型储能的初始投资成本仍然较高。
政策和市场机制 - 新型储能的发展需要政策支持和市场机制的完善,包括补贴政策、价格机制和市场准入等。
安全和稳定性 - 新型储能系统的安全运行和长期稳定性是用户关注的焦点。
五、展望未来
随着全球对碳中和的追求,新型储能技术必将迎来更广阔的发展空间。预计到2025年,我国新型储能累计装机规模有望超过50GW,锂电储能将全面市场化发展。届时,新型储能将成为推动能源革命、构建清洁低碳、安全高效的能源体系的重要力量。
新型储能,作为能源领域的新引擎,正以其独特的优势和潜力,引领着一场深刻的能源变革。让我们共同期待和见证这一变革的到来,为建设绿色、可持续的未来贡献力量。
文章来源:储能班长